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工業(yè)余熱與板式換熱器

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 · 2013-02-19 11:39

  一、余熱的類別及品位

  所謂“余熱”,既是隨熱工質(zhì)而排放入周圍大氣環(huán)境中的那一部分熱量,人們俗稱它為“廢熱”。由于這部分熱量在工業(yè)生產(chǎn)中分布面較廣,其量也比較大,科學(xué)上把它列為“二次能源”。

 ?。ㄒ唬┯酂岬钠肺?

  余熱按其溫度不同,其能量品位的利用等級(jí)也不同,一般可分為三個(gè)品位;650℃以上的余熱為高品位;650——250℃的余熱為中品位;250℃以下的余熱為低品位。

  高品位的余熱為優(yōu)質(zhì)能源,它在余熱能源總量中占有相當(dāng)重要的比重,應(yīng)精良設(shè)法回收。

  低品位的余熱,雖然溫度較低,回收比較困難,但是,由于它在余熱能源中占非常大的比例,利用潛力很大,應(yīng)積極采取有效的措施,開展對(duì)這部分余熱的回收利用。

  中品位的余熱是比較好的二次能源,它在總余熱能源中占有相當(dāng)大的比例,在余熱回收中是不容忽視的部分,在余熱回收的條件及方法上都較前兩種更為有利。

  (二)余熱的來源

  上述三種品位的躍然,來源大致有如下幾種:

  1、高溫?zé)煔庥酂?

  這類工作介質(zhì)溫度比較高,熱量較大,可回收的余熱量比例較高,劇估算占總余熱資源量的50%左右。

  2、可燃廢氣、廢液等的余熱

  這種余熱量占總預(yù)熱量的8%左右。

  3、物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的余熱

  它約占總余熱資源量的5%——9%。

  4、冷卻介質(zhì)的余熱

  這部分的余熱量約占總余熱資源量的15%——23%,其數(shù)量是很可觀的。

  5、高溫產(chǎn)品的高溫爐渣等的余熱

  這部分余熱量約占總余熱量的6%——14%。

  6、排放的廢氣、廢水的余熱

  這部分物質(zhì)排放所帶入大氣與環(huán)境中的余熱良約占總資源量的10%——16%。

  二、板式換熱器回收余熱的特點(diǎn)

  余熱回收利用可分為兩種方式:直接回收方式,將載有余熱的介質(zhì)直接做燃料燃燒放熱而進(jìn)行余熱回收,或?qū)⑤d熱介質(zhì)的高溫?zé)崮芡ㄟ^直接輻射進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換而加以回收利用;間接回收方式,用熱交換裝置將余熱能源轉(zhuǎn)換為二次可利用的熱能,這是目前應(yīng)用最為普遍的一種余熱回收方式。

  板式換熱器回收余熱是一種間接回收方式,適用于氣、液體等載有余熱的介質(zhì)熱能轉(zhuǎn)換過程。由于它可全逆流布置,終端溫差小,對(duì)低品位余熱回收尤為重要。

  三、計(jì)算方法

 ?。ㄒ唬┯酂崃康挠?jì)算

  1、煙氣余熱量的計(jì)算

  Qy=BVytycy                          

  式中Qy—煙氣余熱量(kj/h);

  B—燃料消耗量,固體或液體燃料(kg/h);氣體燃料(m3/h);

  Vy—煙氣量,固體或液體燃料(m3/kg);氣體燃料(m3/m3);

  ty—煙氣溫度(℃)

  cy—煙氣的平均比熱容(kj/(m3.℃))。

  2、冷卻介質(zhì)余熱量的計(jì)算

  (1)冷卻水余熱量

  Qs=qms(t2-t1)cs                                      (5-2)

  式中Qs—冷卻水余熱量(kj/h);

  qms—冷卻水流量;

  t1、t2—冷卻水進(jìn)、出口溫度(℃);

  cs—冷卻水平均比熱容(kj/(kg.℃))。

  (2)汽化冷去余熱量

  Qq=Dq(iq-is)

  式中Qq—汽化冷卻余熱量(kj/h);

  Dq—汽化冷卻產(chǎn)汽量(kg/h);

  iq—汽化蒸汽的飽和焓(kj/kg);

  is—冷卻水進(jìn)水焓(kj/kg)。

 ?。?)冷凝回水余熱量的計(jì)算

  Qn=qmn(tn-ts)cs

  式中Qn—冷凝回水余熱量(kj/h);

  qmn—冷凝水回水量(kg/h);

  tn—冷凝水回水溫度(℃);

  ts—冷凝水的給水初溫(℃);可取ts=20℃;

  cs—冷凝水平均比熱容(kj/(kg.℃))。

 ?。?)廢汽、廢液余熱量(kj/h)

  Qfg=qmq(iq-i1)

  式中Qfg—廢汽余熱量(kj/h);

  qmq—廢汽量(kg/h);

  iq —廢汽地飽和焓(kj/kg);

  i1—廢汽原液的初始焓值(kj/kg)。

  廢汽的余熱量,可參照式(5-2)進(jìn)行計(jì)算。

編輯:王中倩

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