B 针状换热器和片状换热器
这两种换热器十分相似,都是管状换热器的一种发展。即在扁形的铸管外面和内面铸有许多凸起的针或翅片,这样在体积基本不增加的情况下,热交换面积增大,因此传热效率提高。换热器元件是一些铸铁或耐热铸铁的管子,空气由管内通过,废气从管外穿过,如烟气含尘量很大,管外侧没有针与翅片。整个换热器是用若干单管并联或串联起来,用法兰连接,所以气密性不好,故不能用来预热煤气。
不采用针或翅片来提高传热效率,而采取在管状换热器中插入不同形状的插入件,也是利用同一原理强化对流传热过程。常见的插入件有一字形板片、十字形板片、螺旋板片、麻花形薄带等。由于管内增加了插入件,增加了气体流速,产生的紊流有助于破坏管壁的层流底层,从而使对流给热系数增大,综合给热系数比光滑管提高约25-50%。这种办法的缺点是阻力加大,材质要使用薄壁耐热钢管,价格较高。
C 辐射换热器
当烟气温度超过900-1000℃时,辐射能力增强。由于辐射给热和射线行程有关,所以辐射换热器烟气通道直径很大。其管壁向空气传热,仍靠对流方式,流速起决定性作用,所以空气通道较窄,使空气有较大流速(20-30m/s),而烟气流速只有0.5-2m/s。
辐射换热器构造比较简单。它装在垂直或水平的烟道内,因为烟气的通道大,阻力小,所以适合于含尘量大的高温烟气。烟气温度在1300℃,可把空气预热到600-800℃。适用于含尘量较大,出炉烟气温度较高的炉子。
辐射换热器适用于高温烟气,经过它出来的烟气温度往往还很高,因此可以进一步利用,方法之一是烟气再进入对流式换热器,组成辐射对流换热器。为了保证金属换热器不致因温度过高或停风而烧坏,一般安装换热器时都设有支烟道,以便调节废气量。废气温度过高时,还可以采用吸入冷风,降低废气温度的办法,或放散换热器热风等措施,以免换热器壁温度过高。
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