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翅片管式低温空气预热器

日期：2021-08-31 03:20:46点击：267

翅片管式低温空气预热器
5.4.1运行条件和技术对策
空气预热器往往安装在锅炉的尾部烟道上，用烟气加热助燃的空气。空气预热器与省煤器不同，省煤器是烟气和水之间的换热，管内为水，管外烟气侧有翅片，是翅片管的zui 佳应用场合之一。而空气预热器是气体与气体之间的换热，不能直接应用翅片管,导致传统的空气预热器都釆用光管作为传热元件，传热效率低，体积大，容易积灰和腐蚀。为了使烟气侧和空气侧都采用翅片管，增强传热性能,一般采用热管作为传热元件，在第3章中已讨论了气-气型热管换热器的设计和应用。为了防止露点腐蚀，又同时保持翅片管良好的换热特性，本节推荐一种回收低温余热的特殊形式的换热器。如图5.4. 1所示，这是一种分离相变换热系统，该系统由蒸发器和冷凝器两部分组成，蒸发器位于下方的烟道中，冷凝器位于烟道的上方，蒸发器和冷凝器都由翅片管束组成,每排管束由上、下联箱互相连通，因而管内相变介质具有基本相同的压力和温度。蒸发器吸收烟气热量，在管内产生的蒸汽流入上部的凝结器中，冷凝成液体，同时将热量传给管外的空气。凝结液集中流到下部的储凝液联箱中，再自动进入蒸发器中，从而依靠介质的相变过程实现了热量从烟气向空气的转移。由于烟气和空气并不直接传热，因而可以通过调节相变温度来防止烟气侧壁面的露点腐蚀。
事实上，图5.4. 1所示的方案是一种特殊形式的分离式热管换热器，其特殊之处在于：

① 蒸发器和冷凝器全部连通，所有翅片管束都在相同的管内温度和压力下传热。
② 运行的控制条件，即满足的条件，是管内温度，而不是传热量,应保证管内相变温度始终高于露点温度。
③ 烟气和空气之间的顺流或逆流已没有差别，因其管内是统一的相变温度。此外，该分离相变换热器的结构细节和运行条件应参考第3. 9节分离式热管换热器中的相关说明。
图5.4.］中括号内标注的是一个应用情况的相关参数:烟气入口温度为150 出口温度为120℃，空气的入口温度为20℃，出口温度为60℃，系统内相变介质的温度保持在105℃，烟气露点温度假定为90℃。由于烟气的进出口温度以及相变介质的温度都高于露点温度，因而可避免烟气侧的露点腐蚀。在该系统的设计中，选择水作为相变介质，为了保证相变介质一直处于正压状态，一般将相变温度选定并控制在100 ~ 110毛之间。通过蒸发器和凝结器之间的热平衡关系，可以确定系统中各参数并对系统进行设计。

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