重力热管是依靠其内部工质在一个抽成一定的真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置。其工作原理是:当热量自高温热源传入热管时,处于热管加热段内的工质随即被,吸热汽化变成蒸汽(汽化段),蒸汽瞬间流向热管另一端(传输段),到达另一端时遇冷放出潜热后凝结成液体(冷凝段),冷凝液体经传输段回流到汽化段,循环相变而实现热量传递。
重力热管的导热系数是一般金属的万倍左右,换热效率高达98%以上,是任何一种普通热交换器无法达到的。
将本换热器的热转换按板式换热器计算,即使按较低传热系数2000W/m2k,一平方米的换热面积,5度温差则可达到10kw的换热功率,能满足每分钟4L流量的0℃自来水与30℃的洗浴废水通过热交换,经换热后自来水升至25℃所需7KW,换热器的传热系数须**过1400W/(m2*k)的要求。(还具备30%的冗余)
本换热器与现有换热器的设计比较有以下优点:
1.洗浴废水在换热器中的流动压差可设计成靠出水口处设置的虹吸管产生,或由电压驱动的电磁泵产生,还可以参考汽车发动机废气涡轮增压的原理和思路,设计一个由自来水驱动的增压器驱动废水的排放。
2.*的模块化过滤器,可以减低换热器的污垢形成,同时也方便过滤器的技术升级。
3.以冲压方式在一平方米面积内制成两个15~20m长(甚至达30m以上)的螺旋型水道,比使用15~20m长金属管(圆管或方槽管等)制作螺旋盘管成本更底,更容易加工。
根据实际情况,按平均每人每周洗澡3次,每次洗澡耗电2度电(1元电费),则每人每年洗澡约150次,耗电300度,150元电费;户均按3人计算,每个家庭每年洗澡的能耗近900度,根据现在的电价,则为450元钱。若淋浴换热器的售价控制在每台300元左右,同时考虑当使用淋浴换热器后所需热水器的功率可降低1/3,则实际购买淋浴设备的总费用远远低于一年的电价。
洗浴废水的温度一般在30~35℃,而自来水的温度从0℃~25℃之间,因此淋浴换热器必须能进行低温差换热;同时还具有水流量较小的特点,每分钟4L左右的流量;如果将每分钟4L流量的自来水与30℃的洗浴废水通过热交换,能够使0℃的自来水经换热后达到25℃,那么换热器的换热效率/功率应达到或**过7KW;假设换热器的换热面积为一平方米(能放置于普通淋浴房底座下),则换热器的传热系数应**过1400W/(m2*k);
余热回收设备的应用领域
1、在化工行业中的应用:
(1)小合成氨上、下行煤气余热回收
(2)中合成氨上、下行煤气余热回收
(3)合成氨吹风气燃烧的余热回收
(4)合成氨一段炉烟气余热回收
(5)30万吨/年合成氨二段转化炉余热回收
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