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六、热管热泵热轮
用于发电的余热主要有:高温烟气余热,化学反应余热,废气、废液余热,低温余热(低于200℃)等,回收余热的主要设备有余热锅炉、换热器、加热器等,利用热管、热泵、热轮技术可以明显提高回收效率。
(一)热管: 热管是一种良好的工业废热利用设备,它具有结构简单和不存在交叉污染等特点。最普通的热管是由一密封的管状容器组成,器壁具有毛细芯结构材料,该材料充以蒸发液体。热管的作用是基于蒸发-冷凝循环原理。其中毛细芯结构材料的作用如同泵一样,它将冷凝流体送回热输入端,由废热使热管的液体工质蒸发,蒸发的潜热随蒸汽送至热管的冷端冷凝,释放出潜热。然后,冷凝的液体再由毛细芯结构送回到热端,如此循环高效率地传递热能。 常温热管运用于温度控制和回收生产过程的废热。热管还可用于空气干燥器、加热、通风、空调设备和空气预热器等。
(二)热泵: 热泵可以回收30℃-90℃以下的废热,可利用自然环境(如空气和水)和低温热源(如地下热水、低温太阳热和余热)来节约大量采暖、供热燃料。热泵是一种新型的高效利用低温能源的节能技术,现已在采暖、空调、干燥(如木材、谷物等)、烘干(如棉、毛、纸张等)、食品除湿、电机绕组无负荷时防潮、加热水和制冰等方面得到日益广泛的应用。 热泵是以消耗一部分能量(如机械能、电能、高温热能)为代价,通过热力循环,把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用装置。它的原理与制冷机完全相同,是利用低沸点工质(如氟利昂)液体通过节流阀减压后,在蒸发器中得到蒸发,从低温物体吸取热量,然后将工质蒸汽压缩而使温度和压力有所提高,最后经冷凝器放出热能而变成液体,如此不断循环,把热能由低温物体转移到高温物体。
(三)热轮: 热轮由多孔和高比热容量的材料制成,有转盘式和转鼓式两类结构形式。当热轮的转盘或转鼓低速旋转时,热气体的热量传递给热轮,如果热轮继续旋转,它便将所获得的热量传递给进入的冷空气。热轮的热传递效率现已达到75%-80%,应用温度也可达870℃左右。由于热轮结构的原因,会有少量的废气进入气管内,因而产生一定程度的污染。如果污染量超过许可限度,则可附加清洗段来减少污染程度。热轮一般用于采暖和低温、中温废热的回收以及干燥炉、养护炉和空气的预热器中。 |
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