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天津华能能源设备有限公司是高新技术企业,专门从事热管传热技术的应用研究、开发制造的销售的企业。拥有独立完善的产品设计和研发机构,以及各类传热设备的制造能力。位于天津市蓟县,现建筑面积51000平方米,公司现有职工600余人,总资产7500万元。连续三年产品销售收入超过1.5亿元。(业务负责人:惠来 13821296166 行业产品销售)。 公司依靠中科院热物理研究所雄厚、 的热管研发力量,以热管技术为核心,集研发、设计、制造、销售、服务为一体,不断推陈出新拓宽产品应用领域。目前通过ISO9001质量管理体系、获得A级锅炉部件制造许可证,一、二类压力容器设计和制造资格,被认定为天津市高新技术企业。被氮肥工业协会评选为循环经济支撑技术。 主要应用到石油、化工、冶金、水泥、电力、环保、无机盐干燥、窑炉等领域的余热回收利用。如:氮肥行业煤气降温器、冶金行业的余热回收装置,(高炉空气预热器、烧结机余热回收器、加热炉、电炉烟气余热回收)、电力行业的翅片管省煤器、空气预热器、空冷器、蒸发器等。产品畅销全国26个省,部分产品远销东南亚、马来西亚等国。赢得了国内外用户和热管界的广泛赞誉,市场占有率 。 主要产品:热管空气预热器、高炉空气预热器、电炉烟气余热回收器、铁合金电炉烟气余热回收器、锅炉翅片管省煤器、过热器、再热器、煤气余热锅炉、镍基钎焊翅片管、高温热风炉、二类压力容器。 热管式余热回收器简介 1、特性:热管是一种极高效的传热元件,其导热能力比铜金属高几百倍至数千倍。热管具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻、体积小、热响应迅速等特点,而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进排风流道间便于分隔、互不渗漏等优点。 2、工作原理:热管是由两端密封的纯铝翅片管,经清洗并抽成高真空后注入 液态工质而成。热管一端受热时管内工质汽化,从热源吸收汽化热,汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液藉毛细力和重力的作用回流,继续受热汽化,这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区,热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。将热管元件按一定行列间距采用等边三角形布置方式,成束装在框架的壳体内,用中间隔板将热管的加热段和散热段分开,构成热管换热器。 3、热管的应用:热管技术最初在航天、宇宙飞船与核反应堆应用,用于散热和均温,20世纪80年代,热管换热器由于其优越的性能被美国工程师用于暖通通风行业,回收排风中的能量和制作热管除湿机。热管换热器几乎具有全部完美的特性,效率稳定,不消耗能源,传热能力大,几乎不用维修,不易堵塞通道,阻力小。热管技术的这些特性,必将成为绿色空调的重要现实技术基础。 欢迎广大用户前来我公司光临指导。 天津华能公司 惠来:13821296166

热管换热器系列产品
热管换热器系列产品
热管的基本工作
  典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成 1 3×(10 1 --- 10 4)Pa 的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段 ( 加热段 ) ,另一端为冷凝段 ( 冷却段 ) ,根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己,热量由热管的一端传至另 端。热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:
   (1) 热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液---汽)分界面;
   (2) 液体在蒸发段内的(液--汽)分界面上蒸发;
   (3) 蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;
   (4) 蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结:
   (5) 热量从(汽--液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:
   (6) 在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
  
热管的基本特性
  热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有以下基本特性。
   (1) 很高的导热性 热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。当然,高导热性也是相对而言的,温差总是存在的,可能违反热力学第二定律,并且热管的传热能力受到各种因素的限制,存在着一些传热极限;热管的轴向导热性很强,径向并无太大的改善 ( 径向热管除外 )
   (2) 优良的等温性 热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,根据热力学中的方程式可知,温降亦很小,因而热管具有优良的等温性。
   (3) 热流密度可变性 热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积,即以较小的加热面积输入热量,而以较大的冷却面积输出热量,或者热管可以较大的传热面积输入热量,而以较小的冷却面积输出热量,这样即可以改变热流密度,解决一些其他方法难以解决的传热难题。
   (4) 热流方向酌可逆性 一根水平放置的有芯热管,由于其内部循环动力是毛细力,因此任意一端受热就可作为蒸发段,而另一端向外散热就成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平,也可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
   (5) 二极管 与热开关性能 热管可做成热二极管或热开关,所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动,而不允许向相反的方向流动;热开关则是当热源温度高于某一温度时,热管开始工作,当热源温度低于这一温度时,热管就不传热。
   (6) 恒温特性 ( 可控热管 ) 普通热管的各部分热阻基本上不随加热量的变化而变,因此当加热量变化时,热管备部分的温度亦随之变化。但人们发展了另一种热管 —— 可变导热管,使得冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的减少而增加,这样可使热管在加热量大幅度变化的情况下,蒸汽温度变化极小,实现温度的控制,这就是热管的恒温特性。
   (7) 环境的适应性 热管的形状可随热源和冷源的条件而变化,热管可做成电机的转轴、燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等,热管也可做成分离式的,以适应长距离或冲热流体不能混合的情况下的换热;热管既可以用于地面 ( 重力场 ) ,也可用于空间 ( 无重力场 )
  上图表示了热管管内汽 - 液交界面形状 , 蒸气质量流量 , 压力以及管壁温度 T w 和管内蒸气温度 T v 沿管长的变化趋势 . 沿整个热管长度 , - 液交界处的汽相与液相之间的静压差都与该处的局部毛细压差相平衡。
   Pc( 毛细压头 是热管内部工作液体循环的推动力 , 用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降
   Pv, 冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降
   Pl 和重力场对液体流动的压力降 ( Pg 可以是正值 , 是负值或为零 , 视热管在重力场中的位置而定 )
  因此, Pc ≥ Pl + P v + Pg 是热管正常工作的必要备件。
  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 1000 ) 等。
   [2) 按照工作液体回流动力区分 热管可分为有芯热管、两相闭式热虹吸管 ( 又称重力热管 ) 、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。
   (3) 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、碳钢 · 荣热管、不锈钢.钠热管等等。
   (4) 按结构形式区分 可分为普通热管、分离式热管、毛纫泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。
   (5) 按热管的功用划分 可分为传输热量的热管、热二极管、热开关、热控制用热管、仿真热管、制冷热管等等。
 热管技术是
1963 年美国 LosAlamos 国家实验室的 G.M.Grover 发明的一种称为 热管 的传热元件,它充分利用了 热传导 原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
  从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式: 辐射 对流 传导 ,其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。

热管的相容性及寿命
  热管的相容性是指热管在预期的设计寿命内,管内工作液体同壳体不发生显著的化学反应或物理变化,或有变化但不足以影响热管的工作性能。相容性在热管的应用中具有重要的意义。只有长期相容性良好的热管,才能保证稳定的传热性能,长期的工作寿命及工业应用的可能性。碳钢-水热管正是通过化学处理的方法,有效地解决了碳钢与水的化学反应问题,才使得碳钢 水热管这种高性能、长寿命、低成本的热管得以在工业中大规模推广使用。
  影响热管寿命的因素很多,归结起来,造成效管不相容的主要形式有以下三方面,即:产生不凝性气体工作液体热物性恶化管壳材料的腐蚀溶解
   (1) 产生不凝性气体 由于工作液体与管完材料发生化学反应或电化学反应,产生不凝性气体,在热管工作时,该气体被蒸汽流吹扫到冲凝段聚集起来形成气塞,从而使有效冷凝面积减小,热阻增大,传热性能恶化,传热能力降低甚至失效。
   (2) 工作液体物性恶化 有机工作介质在一定温度下,会逐渐发生分解,这主要是由于有机工作液体的性质不稳定,或与壳体材料发生化学反应,使工作介质改变其物理性能,如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。
   (3) 管壳材料的腐蚀 溶解、工作液体在管壳内连续流动,同时存在着温差、杂质等因素,使管壳材料发生溶解和腐蚀,流动阻力增大,使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后,引起强度下降,甚至引起管壳的腐蚀穿孔,使热管完全失效。这类现象常发生在碱金属高温热管中。
热管制造
   1 . 热管零部件及其加工
  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。不同类型的热管对这些零部件有不同的要求。
   2 . 管壳
  热管的管壳大多为金属无缝钢管,根据不同需要可以采用不同材料,如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。管子可以是标准圆形,也可以是异型的,如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。管径可以从 2mm 200mm ,甚至更大。长度可以从几毫米到 l00 米以上。低温热管换热器的管材在国外大多采用铜、铝作为原料。采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。
   3 . 端盖
  热管的端盖具有多种结构形式,它与热管舶连接方式也因结构形式而异。端盖外圆尺寸可稍小于管壳。配合后,管壳的突出部分可作为氩弧焊的熔焊部分,不必再填焊条,焊口光滑乎整质量容易保证。
  旋压封头是国内外常采用的一种形式,旋压封头是在旋压机上直接旋压而成,这种端盖形式外型美观,强度好、省材省工,是一种良好的端盖形式。
   4. 吸液芯结构
  吸液芯是热管的一个重要组成部分。吸液芯的结构形式将直接影响到热管和热管换热器的性能。近年来随着热管技术的发展,各国研究者在吸液芯结构和理论研究方面做了大量工作,下面对一些典型的结构作出简赂的介绍。
   1 .管芯型式
   一个性能优良的管芯应具有:
   (1) 足够大的毛细抽吸压力,或较小的管芯有效孔径
   (2) 较小的液体流动阻力,即有较高的渗透率
   (3) 良好的传热特性,即有小的径向热阻.
   (4) 良好的工艺重复性及可靠性,制造简单,价格便宜。
  管芯的构造型式大致可分为以下几类:
   (1) 紧贴管壁的单层及多层网芯此类管芯
  多层网的网层之间应尽量紧贴,网与管壁之间亦应贴合良好,网层数有 l 4 层或更多,各层网的目数可相同或不同.若网层多,则液体流通截面大,阻力小,但径向热阻大;用细网时毛细抽吸力大但流动阻力亦增加.如在近壁因数层用粗孔网,表面一层用细孔网,这样可由表面细孔网提供较大的毛细抽吸压力,通道内的粗孔网使流动阻力较小,但并不能改善径向热胆大的缺点.网芯式结构的管芯可得到较高的毛细力和较告的毛细提升高度,但因渗透率较低,液体回流阻力较大,热管的轴向传热能力受到限制.此外其径向热阻较大,工艺重复性差又不能适应管道弯曲的情况,故在细长热管中逐渐由其它管芯取代。
   (2) 烧结粉末管芯 由一定目数的金属粉末烧结在管内壁面而形成与管壁一体的烧结粉末管芯,也有用金属丝网烧结在管内壁面上的管芯.此种管芯有较高的毛细抽吸力,并较大地改善了径向热阻,克服了网芯工艺重复性差的缺点,但因其渗透率较差,故轴向传热能力仍较轴向槽道管芯及干道式管芯的小.
   (3) 轴向槽道式管芯 在管壳内壁开轴向细槽以提供毛细压头及液体国流通道,槽的截面形状可为矩形,梯形,圆形及变截面槽道,槽道式管芯虽然毛细压头较小,但液体流动阻力甚小,因此可达到较高的轴向传热能力,径向热阻较小,工艺重复性良好,可获得精确幼儿何参数,因而可较正确地计算毛细限,此种管子弯曲后性能基本不变,但由于其抗重力工作能力极差,不适于倾斜 ( 热端在上 ) 工作对于空间的零重力条件则是非常适用的,因此广泛用于空间飞行器。
   (4) 组合管芯 一般管芯往往不能同时兼顾毛细抽吸力及渗透率.为了有高的毛细抽吸力,就要选用更细的网成金属粉末,但它仍的渗透率较差,组合多层网虽然在这方面有所提高,可是其径向热阴大.组合管芯跃能兼顾毛细力和渗透率,从而能获得高的轴向传热能力,而且大多数管芯的径向热阻甚小.它基本上把管芯分成两部分.一部分起毛细抽吸作用,另一部分起液体回流通道作用。
制造工艺
  如前所述,构成热管的三个主要组成部分是管壳、管芯和工质。在设计过程中,对答壳和管芯的材料进行合理的选择后就可以开始制作。通常热管的制造过程包括下面的工艺操作,并按一定的程序进行。
   1 、机械加工--- 2 、清洗--- 3 、管芯制作--- 4 、清洗--- 5 、焊接--- 6 、检漏---- 7 、除气--- 8 、检漏--- 9 、充装--- 10 、封接--- 11 、烘烤--- 12 、检验
  实际制造的时候往往能达到 20 ,甚至上百道的工序。这里只是最简单的一些必须工序。
组合式热管-----废热锅炉

 
一、   产品概述:
    组合式热管废热锅炉是用于化肥厂制气工段的设备。它利用热管作为导热元件,将半水煤气显热进行回收,加热软水和饱和蒸汽,除产生饱和蒸汽外,还可将 120 饱和蒸汽加热到 220 , 提高了入炉蒸汽温度和蒸汽分解率,大大提高了半水煤气的质量和产量,从而达到了节能降耗的效果。
二、   设备结构及工作原理:
    本设备采用上、下两段式结构,即半水煤气走夹套,上段内筒走蒸汽,下段内筒走软水,整个过程即利用热管内封闭介质蒸发吸热、冷凝放热的机理进行换热。
三、   产品特点:
1、         热管在内筒壁上单支点焊接,热管的热胀冷缩变形不受约束,避免了应力破坏。
2、         利用热管可控制壁温的优点,解决了半水煤气对设备的腐蚀。
3、         热管单管作业性,单支或部分热管失效时不影响设备的正常运行。
4、         换热两流体均走管外,可以翅片化。
5、         设备流体阻力小,换热效率高,结构紧凑。
四、   使用说明 (注意:本设备严禁断水运行,否则,热管将会爆管)
1.     在制气工艺流程设置上,必须考虑半水煤气进本设备的除尘净化,应采用旋风除尘器除尘,除尘效率在 85% 以上,以保证本设备 使用效果,并延长其使用寿命。
2.     设备投运前,要详细阅读图纸,了解设备的技术特性(设计压力、温度、流体、介质等),根据技术参数,逐一核对与本设备相连的工艺气(汽)体、液体的工艺参数是否相符。设备配管时,应在蒸汽进口管道 处加一倒淋管,以防蒸汽带水而降低上锅筒的功能。
3.     原始投运前,要根据技术特性表上所示介质,先将内筒体充满工艺液体或蒸汽,然后在送入热介质,以免造成爆管。
4.     设备运转过程中,要严格执行各项标准,严禁超压。进入本设备的半水煤气温度应≤ 450 .
5.     当因生产需要更换煤种,有可能上、下行出口煤气温度超过使用温度时,应及时与我厂联系,以免造成不必要的损失。
6.     设备因故停车时,一定要先关闭热源—半水煤气,然后在关闭冷源—软水或蒸汽。严禁在断水、断汽,而热源正常输送的情况下运行。
7.     系统在制惰性气体前,本设备上下内筒体内应先充满水,然后在通惰性气体。
8.     冬季停车时,要彻底放净设备内工艺水和冷凝水,以防冻坏热管。

  • 天津华能能源设备有限公司
  • 中国天津蓟县渔阳南119号
  • 301900
  • 86-138-21296166
  • 86-138-21296166
  • 惠来 (项目经理)
  • 13821296166






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修改日期 : 2021 - 03 - 11
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