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發(fā)布時間：2021-01-01 16:53
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熱管技術(shù)在工業(yè)余熱回收中的利用
熱管及熱管換熱器近年來在石油化工中的應(yīng)用已愈來愈受到人們的重視。它具有體積緊湊、壓力降小、可以控制腐蝕、一端破壞不會引起兩種換熱流體互混等優(yōu)點。不僅提高了設(shè)備的熱效率而其可靠性也大為增加，減少了停車次數(shù)。這些特點使得熱管換熱器在余熱回收利用方面具有廣闊的前景，然而作為熱管本身的其他方面的特點如均溫性、熱流密度可變性、可變導(dǎo)性、可異性化等特點更加引人注意。早在70年代，國外一些研究者就已經(jīng)開始注意到熱管的這些特點可以在化學(xué)反應(yīng)設(shè)備和原子反應(yīng)堆工程中發(fā)揮重要作用，并設(shè)計出一系列的熱管式反應(yīng)器，這些設(shè)計的特點是：利用熱管的等溫性均化床層溫度得到較高的轉(zhuǎn)化率和收率，利用熱管的可變熱導(dǎo)特性控制反應(yīng)床溫度不使超溫或過冷，利用熱管的源匯分隔特性提高設(shè)備使用的可靠性，利用熱管熱流體密度可調(diào)的特點改善和強(qiáng)化反應(yīng)設(shè)備的傳熱條件。應(yīng)當(dāng)指出的是，熱管化學(xué)反應(yīng)器的開發(fā)研究遠(yuǎn)比熱管換熱器的研究困難的多，因為涉及原料的組成、催化劑活性、停留時間等一系列因素，這就使得開發(fā)速度進(jìn)展緩慢。但由于這種開發(fā)前景誘人，廣大研究者始終埋頭于這方面的研究并取得了良好的進(jìn)展。
石油化工中加熱爐余熱回收
石油化工生產(chǎn)中的各種類型加熱爐面廣量大，提高這些加熱爐的熱效率意義重大。回收加熱爐排煙余熱，用以加熱加熱爐的助燃空氣，是提高加熱爐加熱效率的重要手段。加熱爐的排煙溫度一般在260℃～350℃左右。如將煙氣溫度降低到160℃，則可將助燃空氣從常溫提高到120℃以上，加熱爐的效率可以提高6%～10%。熱管換熱器體積緊湊、壓力降小、布置靈活、可控制腐蝕，因此特別適合于加熱爐的余熱回收。早在二十世紀(jì)七十年代我國就有研究人員開始進(jìn)行了用熱管回收煉油廠加熱爐余熱工作的研究開發(fā)。
合成氨工業(yè)中上、下行煤氣的余熱回收
合成氨是一項基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)，在化學(xué)工業(yè)中占有很重要的地位。合成氨生產(chǎn)從造氣開始直到氨的合成都伴隨著熱的過程。合理的利用和控制合成氨生產(chǎn)過程中放出的熱量，不僅可以節(jié)約生產(chǎn)中的能源消耗，降低生產(chǎn)成本，而且可以提高CO變換率及氨的合成率，前者屬于余熱利用，而后者屬于化學(xué)反應(yīng)的熱控制，熱管技術(shù)在這兩方面都存在很大的開發(fā)潛力。
合成氨工業(yè)中上、下行煤氣的余熱回收
上、下行煤氣是指以煤或煤球為原料的生產(chǎn)路線中煤造氣爐所產(chǎn)生的上吹半水煤氣及下吹半水煤氣。由于生產(chǎn)原料不同，上、下行煤氣氣體中所含塵粒及溫度也不相同。
①氣體流動方向為從上到下，減少灰塵附著于管壁的可能性；
②熱管的蒸發(fā)段全部采用軸向直翅片。一方面可以擴(kuò)展傳熱表面，另一方面可消除熱管背部的渦流區(qū)，從而不使灰塵在此停聚。同時也減少了流動阻力損耗。
③從煤氣爐出來的上行煤氣先經(jīng)過旋風(fēng)除塵器，然后從蒸汽發(fā)生器的上部向下流過熱管管束，溫度從進(jìn)口的360℃左右降到出口的140℃左右進(jìn)入下一工段的洗氣塔，然后去煤氣柜。下行煤氣從煤氣爐的底部出來經(jīng)過旋風(fēng)除塵器仍然從蒸汽發(fā)生器的頂部進(jìn)入，溫度從300℃以上降至140℃進(jìn)入洗氣塔，然后去煤氣柜。
