利用熱管技術(shù)對(duì)窯爐進(jìn)行節(jié)能改造
熱管是由傳熱技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種高效傳熱元件，它起源于美國(guó)，我國(guó)是從８０年代開始，逐漸由研制發(fā)展到生產(chǎn)應(yīng)用。熱管的類型較多，目前國(guó)內(nèi)為節(jié)省投資，用于低溫余熱回收的主要是重力型熱管，這種熱管是一種密閉、潔凈、抽成真空的金屬管，在其內(nèi)部充填一定量的工作介質(zhì)，根據(jù)用途不同，注入的介質(zhì)可以是純水，或者是丙酮、乙醇等有機(jī)化合物及無(wú)機(jī)物鉀、鈉等堿金屬，其適用范圍從－２００℃～２０００℃不等。當(dāng)下部高溫?zé)嵩磳崃拷?jīng)管殼傳入管腔，加熱管腔下端的液態(tài)工質(zhì)，使之迅速蒸發(fā)并上升到熱管上端，由于上部殼外低溫冷源的吸熱作用，蒸汽冷凝成液滴并放出汽化潛熱。液滴依靠本身的重力沿管壁回流至下部，再次受熱汽化。此過(guò)程不斷循環(huán)，且速度極快，完成其取熱回收的任務(wù)。通常在使用時(shí)，將一定數(shù)量的熱管組合在一起，即構(gòu)成熱管換熱器。
熱管的主要特點(diǎn)是：傳熱能力大，熱管是靠相變以潛熱方式進(jìn)行傳熱的，比顯熱的傳導(dǎo)方式傳熱能力要大許多數(shù)量級(jí)。利用回收低溫余熱，熱管可在兩端溫差很小的情況下高效傳熱，上、下溫差僅１０℃。流體阻力小，不致使系統(tǒng)阻力增加很多?？蓪⒗錈崃黧w完全隔開，即使單根熱管損壞，對(duì)系統(tǒng)影響也不大。結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、使用空間少，安裝、維護(hù)、更換非常方便。熱管制作相對(duì)復(fù)雜，要求嚴(yán)格做好選材、酸洗、鈍化、配液、抽真空、焊接及密封等工作。
湖南省洪江市新湘瓷廠是一家中型陶瓷企業(yè)，用熱管換熱器對(duì)該廠窯爐實(shí)施改造，將回收的余熱用來(lái)加熱空氣，供灶坯車間烘干瓷坯。據(jù)測(cè)算回收余熱量為９．８吉焦／小時(shí)，即在正常情況下，每小時(shí)可從廢氣中回收的熱量相當(dāng)于３４４千克標(biāo)煤產(chǎn)生的熱量，滿足了烘坯車間的烘坯需要。每天兩班制生產(chǎn)可節(jié)約烘坯用電２４０千瓦小時(shí)，節(jié)約烘坯用標(biāo)煤１．８噸以上。
熱管換熱器投入運(yùn)行后，在一定程度上改善了環(huán)境。這主要是因?yàn)槲挥谒淼栏G廢氣出口外的熱管換熱器中交錯(cuò)排列的熱管對(duì)煙氣的阻擋，加上熱管換熱器的截面積增加，使廢氣流速減慢，促使大顆粒煙塵沉降下來(lái)，故熱管換熱器又類似于沉降室，起到了一定的除塵作用。據(jù)測(cè)定，排放的廢氣含塵量由原來(lái)的１８３０～２２７３毫克／立方米，降低到５８１．５～９１０．４毫克／立方米，對(duì)大氣的煙塵排放量減少了６０％～６８％。
生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用熱管換熱器回收窯爐中的廢氣余熱，熱利用率高，運(yùn)行安全可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，且對(duì)窯內(nèi)的熱工制度無(wú)不利影響，不失為一種高效節(jié)能降耗裝置。
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