Будова та принципова технологія котла-утилізатора та теплової труби

Будова та принципова технологія котла-утилізатора та теплової труби

① Структура та принцип роботи котла-утилізатора та теплової труби:

Складається з оболонки, головки, серцевини всмоктування, робочої рідини тощо. Усередині трубки є робоча рідина, яка адсорбується в пористому ядрі капілярного всмоктування. Як правило, співіснування парової та рідкої фаз відбувається в насиченому стані. Відповідно до певної температури навколишнього середовища всередині труби виникає відповідний тиск насичення парою. Кінець теплової труби, що контактує із зовнішнім джерелом тепла, називається секцією випаровування; Торець, який контактує з нагрітим тілом, називається ділянкою конденсації.

Теплова труба поглинає тепло від зовнішнього джерела тепла, а робоче тіло випаровується в рідкому ядрі випарної секції. Тиск пари в локальному просторі зростає, утворюючи різницю тиску на обох кінцях труби. Під дією різниці тиску пара проганяється в секцію конденсації, а її тепло передається нагрітому тілу через поверхню теплової труби. Робоча рідина всередині теплової труби конденсується і повертається в секцію випаровування, утворюючи замкнутий цикл, що включає три процеси: поглинання тепла і випаровування рідкої фази робочої рідини в секції випаровування: випарене робоче тіло виділяє тепло і конденсується в секції конденсації ; Конденсована робоча рідина повертається в секцію випарювання і потім випаровується.

Секція конденсації - Секція ізоляції - Секція випаровування

Завдяки тому, що тепловий цикл теплової труби досягається в закритій трубі, теплова труба поглинає тепло від джерела високої температури та виділяє тепло в діапазоні низьких температур для зовнішнього середовища. Теплова труба є лише інструментом теплопередачі, а сторона робочого тіла є носієм теплопередачі. Рушійною силою для циклу робочої рідини є різниця температур на обох кінцях труби.

② Характеристики котла-утилізатора теплової труби

Теплові трубки мають високу теплопровідність і властивість пропускати великий тепловий потік при невеликих перепадах температур. Ми використовуємо котел-утилізатор з тепловою трубою як пристрій для рекуперації тепла для виробництва низькотемпературної теплової енергії, що відходить, у нашій системі низькотемпературного виробництва електроенергії. Компанія Hughes Aircraft у Сполучених Штатах порівняла та оцінила теплообмінники теплових трубок з іншими типами теплообмінників (результати див. у доданій таблиці). З таблиці видно, що лише повний індекс пластинчатого реберного теплообмінника є відносно близьким до теплообмінника з тепловою трубкою (число в дужках у таблиці означає коефіцієнт якості, найкращий – 5 і найгірший 0).

Однак тиск рідини, що проходить через пластинчастий теплообмінник, у 1-2 разів вищий, ніж у теплообміннику з тепловою трубкою. Очевидно, що якщо його використовувати як пристрій для відновлення відпрацьованого газу та тепла, це значно збільшить споживання електроенергії вентилятором

Випаровування звичайних водотрубних котлів здійснюється всередині водотрубної труби, а кипляча вода всередині водотрубної труби схильна до нестабільності теплопередачі. Випаровування води в котлах-утилізаторах з тепловими трубами здійснюється за межами труби за допомогою бульбашкового кип’ятіння. Звичайні котли можуть покладатися лише на внутрішню поверхню водопровідних труб для передачі тепла, тоді як теплові труби можуть бути обладнані ребрами або ребрами, а теплопередача площа набагато більша, ніж у водопровідних труб. Теплообмінним елементом котлів-утилізаторів є одна незалежна теплова труба, що має просту конструкцію. Деякі теплопроводи можуть бути пошкоджені, що не впливає на роботу всього котла і є простим в обслуговуванні.

Www.superbheater.com