热管换热器热回收的应用综述概要.docx

毕业设计(论文)文献翻译学生姓名：季天宇学号：P3501120509所在学院：能源科学与工程学院专业：热能与动力工程设计(论文)题目：12000Nm3/h气-气热管换热器的设计指导教师：许辉2016年3月10日热管换热器余热回收的应用综述W. Srimuang, P. Amatachaya摘要用热管回收废热是一种公认的可以节约能源与防止全球变暖的有效手段。本文将对用于余热回收的热管换热器，特别是对传统热管、两相闭式热虹吸管和振荡热管换热器的节能和增强效率的问题进行总结。相关的论文被分为三大类，并且对实验研究进行了总结。分析这些研究报告的目的是为未来的工作打下基础。最后，总结出传统热管（CHP）、两相闭式热虹吸管（TPCT）和振荡热管（OHP）换热器的效率参数。本文也提供了用于热回收系统中的热管热交换器的设计的最佳方案。关键词：热管 回收 效率 气-气目录引言热管换热器的类型热管在热回收方面的应用气-气热管换热器及试验台气-气热管换热器效率的影响因素结论参考文献1.引言利用热管回收废热是一个对于节约能源与防止全球变暖的极佳手段。热管换热器作为一种高效的气-气热回收装置广泛地应用于商业与工业生产中。热管换热器之所以能成为最佳的选择，是因为废气与供给空气之间不会有交叉泄漏。它拥有许多优势，比如有较高的换热效率，结构紧凑，没有可动部件，较轻的重量，相对经济，空气侧较小的压降，热流体与冷流体完全分离，安全可靠。热管换热器被广泛应用于各个行业（能源工程，化学工程，冶金工程）的废热回收系统。热管换热器最重要的一个功能是从锅炉的废热中回收热量。图1显示的是传统锅炉与加装了热管换热器的锅炉的比较。在传统锅炉中（图1a），废气被直接排放到空气中，不仅浪费能源，而且还会污染环境。使用热管换热器（图1b）不仅减少了能源消耗，而且保护了环境。无论如何，对于使用热管进行热回收，特别是关于节约能源和环境效益的研究都是有必要的。对于传统热管（CHP）、两相闭式热虹吸管（TPCT）和振荡热管（OHP）换热器的应用进行综述。本文的结论也提供了关于热管换热器的设计和此领域未来的研究的一些建议。图1用于预热的热回收装置2.热管换热器的类型热管换热器也被作为利用汽化潜热以较小的温差在长距离间传递热量的热传递设备。它是由一根充满了适当的工作液体的封闭的管子构成。热管分为三类：传统热管（CHP）、两相闭式热虹吸管（TPCT）和振荡热管（OHP）。在实际过程中，当热量进入蒸发器，平衡被打破并在稍高的压力下产生蒸气和温度。增加的压力使蒸汽流向管子的冷凝段，冷凝段稍低的温度使蒸汽冷凝并且释放汽化潜热。冷凝后的液体通过传统热管吸液芯的毛细作用或者两相闭式热虹吸管的重力作用返回蒸发段。符号说明内径（m）外径（m）充液率壁厚（mm）管长（m）导热系数（W）温度（℃）速度（m/s）下标说明a绝热c冷凝段e蒸发段in进口out出口两相闭式热虹吸管在本质上是热管，但是没有吸液芯结构。传统热管与两相闭式热虹吸管的不同在于两相闭式热虹吸管使用重力将热量从冷源下方的热源进行传递的。结果导致，蒸发段位于冷凝段下方。工作液体在冷凝段蒸发、冷凝，并且在重力的影响下回流到蒸发段。如果能够利用重力，两相闭式热虹吸管是最佳的选择，因为传统热管的吸液芯会对冷凝液体的流动产生一个额外的阻力。图2展示了传统热管与两相闭式热虹吸管的主要区别[1]。振荡热管或脉动热管（PHPs）是热管技术必威体育精装版的发展之一。工作液体在传统热管中通过毛细作用以逆流的形式在热源与冷源之间不断循环。与传统热管不同的是，工作液体在振荡热管中在其轴向方向振动。脉动热管的基本传热机制是与相变（蒸发和冷凝）有关的振荡运动现象。振荡热管是由一根连续的毛细管弯曲而成。毛细管的直径要足够小以允许液体和蒸汽能够共存。振荡热管的基本原理是当弯曲的毛细管的一段受到高温影响时，内部的工作液体蒸发并提升蒸汽压力，这将导致蒸发区产生气泡。这会将液柱推向低温端（冷凝器）。低温端的冷凝将会进一步增加两段的压差。由于相互连接的管子，液滴和气泡在管子里往冷凝器的运动这使他们向着高温端（蒸发器）运动。从而，使热量从加热部分传递到冷却部分。振荡热管的优势在于不需要吸液芯来传递液体。也不需要泵提供动能，所以振荡热管的传热是被动的。事实上，它不需要热源吸收的热量以外的能源。但是，振荡热管的整体阻力一般要大于传统热管，振荡热管能够适应更大的流量。热管换热器是自成一体，自我维护的被动能源回收装置。利用蒸汽液体流动使它有非常大的传热系数。管子中液滴的蒸发和气泡的形成使液滴和气泡在振荡热管中保持振荡。驱动力是由核沸腾和工作液体的冷凝提供的。热管换热器能够将热量从高温段转移到低温段。振荡热管有几点优势：成本较低，热传递性能出色，热响应速度快，可操作性高以及操作灵活。振荡热管分为三类（图3）图3