热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。

      1、热管工作原理：典型的重力热管如图所示，在密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入适量工质，在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下,上升到热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。

      2、热管分类：

      由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，常用的分类方法有以下几种：

      (1)按照热管管内工作温度区分 热管可分为低温热管(—273－－－0℃)、常温热管(0—250℃)、中温热管[250－－－450℃)、高温热管(450 一 1000℃)等。

     （2） 按管壳与工作液体的组合方式划分(这是一种习惯的划分方法)可分为铜—水热管、碳钢－水热管、铜钢复合—水热管、铝—丙酮热管、不锈钢—钠热管等等。

      3、热管特点 :

     （1）极高的传热性能 随管内工质的不同，传热系数达是普通碳钢的 200 倍；

      （2）低温差下高传输热量能力；

      （3）换热两流体均走管外，可以翅片化以强化传热效率；

      （4）单管作业性，由热管组成的换热设备单根热管损坏对设备的换热影响不大，即使部分热管损坏也不会影响的正常运行；

      （5）热源分汇 设计时可以随意调整热管冷却段和蒸汽段的换热长度比，以控制热管的壁温，因此可以使热管换热器避开露点，这样就可避开露点腐蚀、不易积灰；

      （6）热管与换热器单支点焊接，避免由热涨冷缩造成的应力损坏。

      4、热管应用领域：

      热管这种传热元件，可以单根使用，也可以组合使用，根据用户现场的条件，配以相应的流通结构组合成各种形式换热器，热管换热器具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点，目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。

      二、热管换热器

      1、热管换热器的类型与基本结构

      热管换热器属于热流体与冷流体互不接触的表面式换热器。主要部件为热管管束、外壳、隔板。热管的蒸发段和凝结段被隔板隔开。热管管束、外壳、隔板组成了冷、热流体的流道。隔板对热管管束起部分支撑作用，其主要功能是密封流道，以防止两种流体的相互渗透。热管元件的蒸发段和凝结段外壁均加装翅片，其目的是强化整个传热过程；两侧流体均为垂直横掠流动，提高了传热系数。以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。

      2、热管换热器的主要特点

      （1） 、热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行。热管换热器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。

      （2） 、热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，用于温差较低的热能回收场合。

      （3） 、对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。

      （4） 、热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。

      （5）无任何转动部件，没有附加动力消耗，不需要经常更换元件，即使有部分元件损坏，也不影响正常生产。

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      1、热管烟气加热器

      经过湿法脱酸后的烟气由于含有大量的水汽，因此经过引风机后会在引风机中造成积水，并在经过烟囱后形成白烟，对周围的环境造成严重污染。为了解决白烟的问题，在湿法脱酸后设置了烟气加热器，利用蒸汽将脱酸后约 70 ℃的烟气升温到约 130 ℃，解决了烟气中水汽对引风机和烟囱的腐蚀及烟囱冒白烟的问题。

      热管式烟气加热器分内外套筒两部分，低温烟气走外筒，蒸汽走内筒，两介质互不接触，利用热管进行传热，由于烟气相对于蒸汽传热系数低，在烟气侧加装翅片，增加烟气侧换热面积，增大传热系数，可减少设备总体体积。

      危废行业烟气温度低且含硫含氯离子，热管及翅片材质为304或316L，为延长设备使用寿命烟气加热器内壁所有与烟气接触面采用耐高温（长期连续耐温160℃）鳞片防腐处理，热管及翅片整体喷防腐涂料HST－1重环氧防腐两遍，保证内部所有钢材表面及接缝、焊缝都覆盖HST-1防腐涂料。

      热管烟气加热器特点：

      （1） 、流体阻力小，换热效率高，减少蒸汽消耗量。

      （2） 、两流体走在管外，因而可以将热管充分翅片化，增大传热面积。

      （3） 、热管与筒体之间采用点焊接，热管的热胀冷缩变形不受约束，避免了应力破坏。

      （4） 、热管单管作业，单只或部分热管失效不影响设备的正常运行。

      （5） 、设备结构紧凑，耐腐蚀,使用寿命长。

      2、空气预热器

      利用余热锅炉产生的蒸汽加热空气，再进入燃烧室，高温空气进行配风可节省燃料。

      这样不仅提高了炉子的热效率而且还减轻了对环境的污染。

      空气预热器是一种汽－气型换热设备，换热管采用钢铝复合翅片管，钢铝复合翅片管是碳钢管或不锈钢管与铝管复合后再轧制出翅片，具有结合紧密，热阻小，传热性能好、强度高、流动损失小、防腐蚀性能强，在长期冷热工情况下不易变形、工作寿命长等特点。整体轧制翅片光滑无毛刺，无皱折，易于清洗，不易结尘、结垢。

      钢铝复合翅片管空气预热器换热效率高，设备结构紧凑，耐热震和机械震动强，热膨胀性能好，设备投资少，效果领先于串片或绕片式换热器。

      3、蒸汽冷凝器

      蒸汽冷凝器，包括换热管，壳体，固定联接壳体的支撑架，壳体的顶端具有出气口。壳体的底部具有风机， 蒸汽管沿换热管母管切向进入， 蒸汽与冷空气靠翅片管的间壁传热。

      蒸汽预冷空气凝结，蒸汽冷凝水由底部出口排出。蒸汽冷凝器结构简单、使用方便、质量轻、冷凝效果好，具有较高的使用价值。

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