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查看更多>冷凝换热器的结构形式与方式分析
发布于 2019年12月28日
[摘要]沈阳冷凝换热器如今节能减排是能源利用的发展趋势。中国的燃气采暖技术已步入冷凝时代，尤以壁挂炉的改变较为显著。理论上天然气的汽化潜热与燃气低热值（显热）的比值在百分之10～13，利用冷凝换热，可使得总热效率超过百分之100，以节省燃气。本文对几种常见的壁挂炉用冷凝换热结构做梳理。
如今节能减排是能源利用的发展趋势。中国的燃气采暖技术已步入冷凝时代，尤以壁挂炉的改变较为显著。理论上天然气的汽化潜热与燃气低热值（显热）的比值在百分之10～13，利用冷凝换热，可使得总热效率超过百分之100，以节省燃气。本文对几种常见的壁挂炉用冷凝换热结构做梳理。
燃气热水炉的热量传导过程为：燃气的化学能通过与空气中氧气反应，产生高温的火焰（辐射）和高温的烟气（内能）。火焰本身具有辐射传递热能的作用，将一部分化学能辐射到换热器表面（转化为采暖水的内能）；高温烟气在与换热器表面接触时，将热量通过热传导的方式传递给采暖水（温差传导的内能）。而冷凝换热是利用高温烟气中的汽化潜热（相变释放的内能），需要在换热的过程中将烟温降低到烟气的饱和温度以下才可利用。这就需要换热器有能力将烟气温度及时降低。
把壁挂炉用的换热器看作管壳式换热器，管程强制循环采暖水，壳程通过高温烟气。与管壳式换热器相同的是，壁挂炉的两种换热介质并不接触，通过隔在中间的金属壁进行热传递。利用光管、鳍片管、翅片管的换热器，比较易于理解管与壳的关系，管程走水，壳程走烟，壳包裹着管；铸造式换热器有些不同，高温烟气在内部空腔通过，壳程走水，管程走烟，或者看作“管”包裹着“壳”。这种类管壳结构，具有湍流换热、传热系数较高、结构紧凑、体积小的共同特点。在工业中，使用含水蒸气介质的管壳式换热器，为提高换热效率，一般都涉及到冷凝换热作用。可以通过以下几种途径，实现冷凝换热。
燃气热水炉的热量传导过程为：燃气的化学能通过与空气中氧气反应，产生高温的火焰（辐射）和高温的烟气（内能）。火焰本身具有辐射传递热能的作用，将一部分化学能辐射到换热器表面（转化为采暖水的内能）；高温烟气在与换热器表面接触时，将热量通过热传导的方式传递给采暖水（温差传导的内能）。而冷凝换热是利用高温烟气中的汽化潜热（相变释放的内能），需要在换热的过程中将烟温降低到烟气的饱和温度以下才可利用。这就需要换热器有能力将烟气温度及时降低。
把壁挂炉用的换热器看作管壳式换热器，管程强制循环采暖水，壳程通过高温烟气。与管壳式换热器相同的是，壁挂炉的两种换热介质并不接触，通过隔在中间的金属壁进行热传递。利用光管、鳍片管、翅片管的换热器，比较易于理解管与壳的关系，管程走水，壳程走烟，壳包裹着管；铸造式换热器有些不同，高温烟气在内部空腔通过，壳程走水，管程走烟，或者看作“管”包裹着“壳”。这种类管壳结构，具有湍流换热、传热系数较高、结构紧凑、体积小的共同特点。在工业中，使用含水蒸气介质的管壳式换热器，为提高换热效率，一般都涉及到冷凝换热作用。可以通过以下几种途径，实现冷凝换热。
在有限的时间内（燃烧生成高温烟气到烟气排出换热器这段时间），足够的换热面积可充分使烟气与换热器表面接触，烟气体积一定，表面积越大，烟气空腔距离越薄，越有利于烟气的热量传递到换热器。若烟气空腔距离很大，有限时间内空腔中间的气体尚未与换热器表面接触就被排出换热器，势必会造成热量的损失，其表现为排烟温度高。当排烟温度高于理论烟气水蒸气的饱和温度时，烟气就不会在换热器内冷凝，无法利用冷凝释放的内能。
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