论文总字数：12904字

摘 要

能源是国家发展所需要的重要资源，然而现代社会能源浪费现象非常严重，利用热管技术来回收工业余热是大势所趋。本文介绍了热管换热的原理、优缺点、发展历程以及热管的分类，同时还对热管的选材以及管内介质的选择做了一定的介绍，最后介绍了我国热管技术的现状以及存在的不足。并在第二部分按照给定的参数，设计出了一款热管式换热器。

关键词：热管 余热回收 换热器

The Design of 15000Nm³/h heat pipe type waste heat recovery system

Abstract

Energy is an important resource for the development of the country. However, the phenomenon of energy waste is very serious in modern society. It is a general trend to recycle industrial waste heat with heat pipe. The principle, advantages and disadvantages is introduced in this paper, development process and classification of heat pipe of heat pipe heat exchanger. At the same time, it also introduces the selection of the heat pipe and the choice of the medium, At last, the paper introduces the current situation and existing problems of heat pipe technology in our country. And in the second part, according to the given parameters, the design of a heat pipe type heat exchanger.

Key Words: heat pipe ;Waste Heat Recovery; Heat exchanger

目 录

摘 要…………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 绪 论………………………………………………………………1

1.1研究背景………………………………………………………………1

1.2热管的发展及国内现状……………………………………………..………1

1.3热管的介绍……………………………………………………………2

1.4热管换热器……………………………………………………………8

1.5展 望……………………………………………………………10

第二章 热管换热器的设计计算……………………………………………11

2.1设计初参数……………………………………………………………11

2.2热管元件、参数的选用………………………………………………11

2.3设计计算……………………………………………………………12

2.3.1计算传热量……………………………………………………12

2.3.2计算对数平均温差……………………………………………13

2.3.3确定迎风面积及迎风面管排数B…………………………13

2.3.4求总传热系数……………………………………………14

2.3.5求加热侧总传热面积………………………………………17

2.3.6求所需热管数n………………………………………………17

2.3.7求换热器纵深排数m…………………………………………17

2.3.8求通过热管换热器的压力降……………………………………17

2.4安全性校核…………………………………………………………19

2.4.1热管的工作温度校核…………………………………………19

2.4.2热管携带极限计算……………………………………………20

2.4.3加热侧最低壁温校核…………………………………………21

第三章 结束语…………………………………………………………… 22

参考文献………………………………………………………………………...…23

致 谢…………………………………………………………………………25

第一章 绪 论

1.1研究背景

能源是一个国家经济发展的命脉。在今世，与能源相关的消耗占据世界各国总体资源消耗的半壁江山，假若停止对人们的能源的供给，种种与能源息息相关的经济政治生活以及军事、社会活动都将遭遇极大地的冲击从而造成极大的社会震荡。其次那些与能源产业息息相关的上游企业与下游企业，它们包含了交通运输、生产、消费和分配等绝大部分的单位部门，若把这些企业合在一起，将在整个经济市场中占据足够大的比值。要是没有了能源的供给，这些单位部门就会遭遇巨大的冲击甚至引起巨大的的动荡和混乱，这将会对整个社会的经济发展造成巨大损失。

以低消耗、低污染、低排污为根本的一种发展模式便是低碳经济模式，是我们在继农业文明和工业文明之后又一次突破性的前进，低碳经济的本质就是通过创建一种新的能源结构，从而来提高人们对能源的利用程度。据2013年的一篇报道，在过去的20年中，燃料燃烧释放的有毒气体的排放量已经上升了百分之16.7^[1]。近年来，人们已经逐步深刻认识到节能的重要意义，各种各样的节能装置也能越来越吸引人们的注意力，自1964年美国科学家格罗佛博士发明“热管”以来^[2]，随着生产技术的不断发展，特别是能源技术和空间技术的高速发展，更是加快了热管理论的研究和发展。目前的热管技术已经日趋成熟，各式热管产品已广泛应用于化工、石化、发电、冶金和电子工业中，并取得明显的经济效果。

1.2热管的发展及国内现状

1.2.1热管的发展现状

热管发展至今，已深入到人们生活的各项领域。接下来将列举一部分正处于研究时期的新型热管，它们背后所包含的科技结晶可以说是走在了如今热管技术的顶端。（1）单槽缝热管，（2）锲形干道热管，（3）先进的梯形轴向槽道热管（ATAG）,(4)双缝道热管，（5）双壁干道热管（DWA)，（6)高性能柔性热管，（7）双对干道液态金属热管，（8）烧结金属粉末吸液芯热管，（9）陶瓷热管，（10）

强化沸腾表面热虹吸管。

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