热管技术及其工程应用简介.pptVIP

热管的设计计算通常按以下几个步骤进行： ①管径设计 管径设计的一个基本原则就是管内的蒸汽速度不超过一定的极限值，这个极限值就是在蒸汽通道中最大马赫数不能超过0.2，这时蒸汽流动可以被认为是不可压缩的流体流动，轴向温度梯度很小，可以忽略不计。 ②管壳设计 热管部工作时，一般处于负压状态（低温热管除外），外界压力一般为大气压力，故可以不考虑管壳失稳的问题，因而管壳的设计主要从强度考虑。管壳壁厚由强度计算所得壁厚加上腐蚀裕度得出，端盖则可以按照平板的设计较容易的设计。 ③吸液芯设计 设计吸液芯的依据是毛细极限的计算。 ④毛细极限的检验 ⑤验算 验算携带极限、沸腾极限，最后核算Re数，验算是否为层流流动。 对于重力式钢-水热管有如下规格可供参考： 项目 规格 基管公称直径D/mm 25 32 38 42 48（51） 基管壁厚δ/mm 2-3 2.5-4 3.5-5. 翅片厚S/mm 0.8-2.0 翅片高h/mm 10 12.5 14 16 18 20 节距t/mm 5-20 总长L/mm ≤10000 各区段长 由设计决定 注：本标以外规格可由需方提出商定 重力式钢-水热管的生产制造符合DG1015-94标准 二．热管换热器设计 热管换热器的计算目前已经通过计算机程序化，其主要内容包括两部分：换热器的热力计算和热管的极限校核。设计者只要根据工程的设计条件，输入原始参数即可得到设计结果。然而，热管换热器与其他通用换热器不同，它对工程的实际情况比较敏感，即通用性不强。在许多情况下，计算机程序计算的结果并不完全合理，必须作合理的调整，因而全面了解热管换热器的基本设计知识及计算方法仍然非常必要 。 热管换热器的设计计算的主要任务在于求出总传热系数U，然后根据平均温差及热负荷求得总传热面积A，从而定出管子数量。在设计过程中，必须认真考虑一下几点（以气-气换热器为例）： 2．选择适当的翅片管参数 根据设计条件，对不同类型的换热器体应选择合适的翅片管参数。对洁净气体可选择较密的翅片间距和较薄较高的翅片；对含尘夺得或有腐蚀性的气体则应选择间距较宽，翅片较厚较低的翅片管管的壁厚也应稍厚以抗腐蚀和磨损，下表为工业常用的规格参数，可供设计参考。 1．选择适当的标准迎面风速 热管换热器设计应遵循一条重要原则，即把迎面风速（标况）限制在2-3m/s的范围内，风速过高将导致压力将过大和动力消耗增加，风速过低会导致关外膜传热系数降低，管子的传热能力的不到充分发挥。 3．重视原始设计参数的核实及计算公式的验证 热管换热器的设计应特别重视原始设计参数，因为一般作为余热回收设备通常是在已运转的系统中作为附加设备设计的，因此对前后设备的影响要求颇为严格，现场原始参数（气温、气量）必须精确测定。根基场地情况、系统的要求（压降、温降），选择合适的结构。 使用场合 参数参数 空调及一般 行业 工业大型 装置 备注 管长/mm 610-4880 3000-6000 1-1.2多为有色金属烟气侧，一般3-6 管子外径/mm 8-25. 4 32-51 壁厚/mm 1-1.2, 1.65 2.5-6 翅片数/（片/mm） 8, 11, 14 3或6 翅片高度/mm 12.5-14 15， 25 翅片厚度/mm 0.17-0.58 1. 27-2 管排数 3, 4, 5, 6, 7 6, 7, 12 管子排列方式 错列（多）顺列（少） 第六章．热管制造过程简介 热管的主要零部件为管壳、端盖（封头）、吸液芯、腰板（连接密封件）四部分。 管壳 热管的管壳大多数为金属无缝钢管，根据不同的应用需要可以采用不同的材料。管子可以多种不同形状。管径可以从2mm到200mm，甚至更大。长度可以是从几毫米到100米以上。工业热管换热器所采用的管子一般为标准尺寸的无缝钢管。低温热管换热器的管材一般为铜或铝，满足与工作液体相容性的要求。 对于以水为工作液体的热管换热器常采用内部为铜管外部为钢管的复合管，这样既满足了管子的强度、刚度又使其具有了很强的抗腐蚀能力。但在后来解决了碳钢-水不相容的问题后，碳钢-水热管逐渐取代了复合热管，并已经大量应用取得了很好的效果。 端盖 热管的端盖具有多种结构形式，它与热管的连接方式也因结构形式而异。 密封隔板 密封隔板是指隔开冷、热气流通道的密封装置。用于热管换热器的热管一般是由带翅片的热管组成，当带翅片的热管穿过中央管板时，翅片管与管板之间便形成了一个特殊结构。由于管子较多，管子