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收集废热的余热锅炉是怎么工作的

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  废热锅炉是石油、化工、化肥、冶金、轻工、能源等部门广泛应用的承压设备,多数废热锅炉的设计和使用介质常具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀和有毒等特点。因此,对废热锅炉合理结构设计和选材是压力容器设计中的一个重点和难点。

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  通过一系列的换热器将工业生产过程中产生的高温废气的热量转化为蒸汽或热水的设备即废热锅炉。 其原理就是管式换热器的原理,即工质在管内流动,高温废气在管外流动,在二者的流动过程中,废气将热量传递给工质而温度降低(余热被利用),工质吸收废气的热量而被逐级加热成所需参数的蒸汽或热水。废热锅炉利用水从液态到气态相变过程中要从周围吸收大量的热量,而完成热量的迅速传递。这比普通的无相变传热效率高很多。而传热的特点是在相变发生的位置能将管板的壁温迅速降低。这对设计中管板材料的选择,以及壁厚的确定都非常有利。

  由于进口温度很高,上管板蒸发量很大,加上壳程冷流体进口离上管板太远,冷流体不能及时补充过来,造成上管板不能及时冷却。尤其是中心位置,蒸汽在达到前,已经被周边管板蒸发掉,从而使其一直处于气膜的包围内,造成干烧。故管板此处壁温很高。

  将壳侧锅炉给水一部分从上部进入,在上管板中心处发生相变,从而使上管板中心部位尽快得到冷却。具体措施:①可以改变壳程进出口的位置,使部分液体从上部靠近上管板中心的位置进入,直接冷却上管板。②可以改变管板的结构,比如管板改为椭圆型,但椭圆型加工困难,而且每根管子的长度都不一样。给设备的加工制造带来不便。

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