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工業窯爐(冶煉爐)中熱管換熱器的應用
工業窯爐(冶煉爐)是耗能大戶，且窯爐的種類十分繁多，爐子的熱效率國內平均水平為國外先進水平的一半，總計年耗標準煤一億多噸，有很大的節能潛力，其排煙溫度較高，往往超過300℃，有的達到500~600℃甚至更高，作為余熱回收方案而言，較多採用空氣預熱器(當然也可採用余熱鍋爐)，對於煙氣溫度在400℃以下的中低溫余熱，主要採用空氣預熱器，熱管換熱器在此能夠大顯身手。我國機械工業部標準“機械工業節能設計技術規定”中提到：工業爐窯排煙溫度為400℃以下時，宜採用熱管換熱器。
工業爐窯中有相當大一部分沒有裝引風機，要求余熱設備阻力小，同時因地位狹小，而要求設備緊湊，特別適合應用熱管空氣預熱器。我們應用下列各種佈置方式：
⑴窯爐＋熱管空氣預熱器
⑵窯爐＋熱管熱水器＋熱管空氣預熱器(適用於排煙溫度很高時)
⑶窯爐＋噴流或滲鋁管空氣預熱器＋熱管空氣預熱器(適用於較高的預熱空氣溫度時)
⑷窯爐＋各種型式空氣預熱器＋熱管熱水器或熱管開水器與熱水器復合裝置
⑸窯爐＋熱管余熱鍋爐
⑹窯爐＋其它換熱器＋熱管余熱鍋爐
⑺窯爐＋熱管余熱鍋爐＋其它換熱器
1、空氣預熱器或余熱鍋爐
熱管換熱器型式的確定，應當從以下幾個方面考慮：
①根據企業的需要，如果工業窯爐需要助燃，應盡可能選用空氣預熱器。工藝需要蒸汽時，用余熱鍋爐。
②根據余熱回收的可能性，余熱鍋爐只有在排煙溫度大於300℃的工業爐中纔有可能。
③可靠性，如果採用碳鋼一水熱管，其管內工質最高工作溫度為300℃，以保証安全；熱管外側最低壁面大於酸露點，以避免腐蝕。/這些限制對換熱器式的選擇也會有直接的影響。
④經濟性，型式的選擇在有多種方案可能時，需進行經濟性比較，(根據具體情況)選用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。
2、氣—氣及氣—水組合型熱管換熱器
由於工業窯爐的排煙溫度往往較高，有時超過400℃，可達到500~600℃，甚至更高。作為氣—氣型熱管換熱器，最高允許的煙氣入口溫度在一般情況下僅為350~400℃，此時採用氣—水及氣—氣組合型熱管換熱器是一種很好的方案，即為煙氣溫度高于350~400℃的區域應用氣—水式換熱器，而在煙氣溫度較低的區域應用氣—氣型熱管換熱器。以上的劃分溫度是以應用碳鋼一水熱管為依據的，其工質的最高允許溫度為300℃，具體屬於上述形式⑵。
3、熱管換熱器的匹配
工業窯爐有時需要300~400℃或更高溫度的熱空氣助燃。當熱空氣溫度超過250℃時，只用熱管空氣預熱器會使碳鋼一水熱管的最高工作溫度超過300℃，因此空氣從進口溫度加熱到250℃時採用熱管空氣預熱器，而從250℃上升到更高值時採用常規空氣熱器，這是一種合理的佈置方式，如上述形式⑶。常規空氣預熱器可以選用滲鋁鋼管式或噴流式，因為它們可以與熱管空氣預熱器很好地匹配在一起。
4、熱管余熱鍋爐的不同類型
熱管余熱鍋爐可以分為二大類型：單管型及聯箱型，前者適用於小容量的余熱鍋爐，熱管放段直接插入汽包內，我們研製的最大容量為2t／h(蒸發量)；後者適用於大容量的余熱鍋爐，熱管放熱段插入垂直的大直徑管中，這些大直徑管由聯箱再引出管子通至汽包，我們研製的容量為1—10t／h(蒸發量)。這二種形式蒸汽側的結構是不同的。
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圖 1
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