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摘 要

热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，具有很高的导热性。热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力，并且热管换热设备效率高，节能效果显著，位置布置灵活，维修工作量小，设备运行可靠性强。本次设计热管式余热回收换热器，它是利用热管式换热器回收高温烟气中的余热来加热空气。设计包括热管简介，热管式余热回收换热器的介绍，热管式余热回收换热器的热力计算和结构设计。

本次热管式余热回收换热器设计，完成了以下工作：查找中英文文献，撰写开题报告，热管式余热回收换热器的热力计算，温度和强度校核，换热器的结构设计，绘制图纸。

关键字：余热回收换热器 热管 换热器 余热回收

Heat Pipe Heat Exchanger used for Waste Heat Recovery

ABSTACT

Heat pipe is a heat transfer devices depend on work liquid in the oneself inner phase change to achieve the heat transfer, have very high thermal conductivity, heat pipe inner part mainly depend on it’s working liquid by steam, liquid phase change to transmit heat, thermal resistance is very small, therefore , heat pipe have a very high transmit heat ability and efficiency of heat transfer, the energy saving result was apparent., Location flexible arrangement, Little maintenance workload, the equipments operation reliability. This design Heat Pipe Heat Exchanger used for Waste Heat Recovery, it is the use of heat pipe heat exchanger heat recovery rotary kiln waste heat to heat the air. The design includes heat pipe Profile, waste heat recovery heat exchange Profile, Thermodynamic calculation and structure design of the waste heat recovery heat exchange.

This design of Heat Pipe Heat Exchanger used for Waste Heat Recovery, complete the following work: looking for Chinese and English literature, writing the opening report, thermodynamic calculation of heat pipe waste heat recovery exchanger, design the structure of the heat exchanger, drawing the intensity.

Key word: the waste heat recovery heat exchanger heat pipe；pipe line system

符号说明

目 录

摘要 II

ABSTACT III

符号说明 IV

第一章 绪论 1

1.1 研究的意义 1

1.2 余热回收换热 1

1.3 余热回收换热器的基本类型^[7] 1

第二章 热管式余热回收换热器的类型及应用特点 5

2.1 热管的原理及基本特性 5

2.1.1 热管的原理 5

2.1.2 热管的基本特性 7

2.2 热管式余热回收换热器的类型 8

2.2.1 整体式热管换热器 8

2.2.2 分离式热管换热器 9

2.3 热管式余热回收换热器的应用特点 9

2.3.1 整体式换热器特点： 9

2.3.2 分离式热管换热器的特点： 9

2.4 热管换热器的性能特点及技术优势 10

第三章 热管及热管式余热回收换热器的设计 15

3.1 热管设计 15

3.2 热管式余热回收换热器设计 15

第四章 热管式余热回收换热器的热力计算 18

4.1 原始资料 18

4.2 设计流程 18

4.2.1 热管原件的基本选择 18

4.2.2计算传热量Q 18

4.2.3 冷空气出口温度t₂^c及对数平均温差_m 19

4.2.4 确定迎风面积及迎风面管排数B 20

4.2.5 求总传热系数 21

4.2.6 求加热侧总传热面积A_H^h 24

4.2.7 求所需热管数n 24

4.2.8 求换热器纵深排数m 24

4.2.9 求通过热管换热管的压力降 24

4.2.10 求热管的第一排的管内流体温度t_v 25

4.2.11 求蒸发段热管的末排管壁温度t_w^h 27

4.2.12 强度校核 29

4.2.13 换热器外部尺寸计算 30

4.2.14 计算汇总 30

总 结 34

参考文献 35

致谢 37

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