热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置,主要应用于工业节能领域,高温废气余热回收,可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态,锅炉烟气余热回收,热管余热回收器可分为:气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为:整体式、分离式和组合式。
热管是热管余热回收器的核心传热元件。
热管技术首先于1944年由美国人高格勒(R?S?Gaugler)所发现,并以“热传递装置”(Heat Transter Device)为名取得专利,当时因未显示出实用意义,而没有受到应有的重视。直到六十年代初期,由于宇航事业的发展,要求为宇航飞行器提供高效传热组件,促使美国洛斯——阿拉莫斯科学实验室的格罗弗(G?M?Grover)于1964年再次发现这种传热装置的原理,并命名为热管(Heat Pipe),首先成功地应用于宇航技术,之后引起了各国学者的极大兴趣和重视。热管技术于上世纪七八十年代进入中国。
钢铁工业是环境污染、能源消耗大户,烟气除尘、余热回收利用是钢铁工业保护环境 、 节约能源的对策之一。电炉在生产过程中产生大量含尘、CO的高温烟气,平均每吨钢产生的烟尘量为18-20kg,随烟气带走的热量约150M .严重浪费能源、污染环境。随着电炉技术迅速、全面的发展,其烟气余热回收利用及除尘技术也得到了发展。
中国钢铁工业能耗总量占全国能耗总量的12%~15%,其中,电炉炼钢占全国钢铁产量的10%(2009年)。电炉炼钢过程中会产生大量的高温含尘烟气(约1000~1400℃),烟气显热占电炉炼钢总能耗的10%以上。
目前国内对烟气冷却方式主要为水冷方式,即冶炼所产生的一次烟气从其第四孔抽出,经水冷弯头、水冷滑套、燃烧沉降室、水冷烟道冷却后,再经空冷器或喷雾冷却塔降到约350℃ ,最后与来自大密闭罩及屋顶除尘罩温度为60℃的二次废气相混合,混合后的废气温度低于130℃,进除尘器净化,并经风机排往大气。该方式实现了烟气降温除尘的目的,缺点是:一方面消耗大量的电能和水,另一方面大量高温烟气的热量没有得到回收利用。
一种方式是从定型机排出的废热气体中回收热能再返入定型机烘箱内而实现节能之目的,换热方式为“气-气”换热,常用换热器为热管换热器。
如LQDR-F型余热回收器(气-气换热)充分利用热管的高效传热性能,定型机排出的高温废烟气通过换热器的吸热侧放出热量,该热量经热管快速传递到换热器的放热侧。新鲜空气通过换热器的放热侧时吸收热量,被加热后的新鲜空气由定型机烘箱内的负压吸入烘箱内,从而实现节能目的。利用余热回收的蒸汽或是热水可用于生产方面使用。