热管式换热器的工作原理如图10-3所示，它是把带有翅片的金属管密封抽成真空后，灌入热媒体，热管换热器的受热端置于热风炉烟道废气管路系统内，冷凝端置于助燃空气或煤气管路系统内。热媒体在受热端吸热蒸发，由于温差产生的压差使蒸汽流向冷凝端，热媒体在冷凝端放出潜热传给管外冷源——助燃空气或煤气，蒸汽又凝结成液体，在重力作用下又流回受热端，如此反复循环，热量不断地从受热端传入冷凝端，达到换热目的。
图10-3 热管式换热器工作原理图
热管式热交换器在结构上可分为整体式热管换热器和分离式热管换热器。
10.2.1.1 整体式热管换热器
整体式热管换热器回收热风炉烟道废气余热的基本工艺流程如图10-4所示。
整体式热管换热器等温性能好，可回收热风炉烟道废气的低温余热，易密封，可预热助燃空气和煤气，结构简单。但是，大直径的助燃空气管道和煤气管道往返较多，增加了投资，工作温度受热媒体的限制，并且管道容易破裂。
图10-4 整体式热管换热器工艺流程(www.xing528.com)
1—引风机；2—煤气换热器；3—助燃风机；4—空气换热器；5—热风炉；6—烟囱
10.2.1.2 分离式热管换热器
分离式热管换热器的工作原理如图10-5所示，与整体式热管换热器的区别在于分离式热管的受热端和冷凝端置于不同的换热器内，受热端和冷凝端之间用蒸汽连接管与液体连接管相连，热媒体在受热端被热风炉烟道废气加热成蒸汽，通过蒸汽连接管送到冷凝端。蒸汽在冷凝端被煤气或助燃空气冷却后凝结成液体，冷凝液通过液体连接管返回到受热端，液体的返回是由受热端与冷凝端位置的高差实现的，如此不断循环，实现热量的连续传递。在热管的冷凝端，还有不凝性气体分离装置，产生的不凝性气体可随时排放。
图10-5 分离式热管换热器的工作原理
分离式热管换热器的典型流程如图10-6所示。这种换热器设备制造比较容易，易于大型化，高架布置，占地面积小，布置灵活。其缺点是热管受热端和冷凝端的分离距离和高差有一定限制。
图10-6 分离式热管换热器工艺流程
1—热媒体贮存罐；2—供给泵；3—膨胀罐；4—循环泵；5—热风炉烟道废气；6—助燃空气；7—煤气；8—氮气
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