低温热管技术在煤矿通风系统中的节能应用

低温热管是一种具有高效传热特性的热元件,通过内部工质的循环来实现热量的传递。地兴以热管为传热元件的热管换热器,利用热能、回收废热等方式,节约原料降低投入成本,效果明显,很适用于中低温的余热回收。

热管分类有很多,如普通热管,分离式热管,重力式热管、微型热管等。在煤矿的开采过程中,通风是非常重要的作业之一。矿井中的通风量大而且温度保持的比较恒定。在煤矿采掘过程中,随着深度的增加,温度也在逐渐升高,这一部分低温热能可通过分离式热管技术,将其转变为有用的高温热源,以满足井筒防冻的用途。

按照规定:“进风井口以下的空气温度(干球温度)必须在2℃以上”。但是在北方冬季的时候,为了达到规定温度,保证生产工作正常运行,一般需要对矿井进风进行预热升温。传统做法是通过燃煤锅炉来满足温度要求。在这个过程中会消耗大量的煤炭,燃烧物也会对空气造成一定的污染。

现在提倡节能减排,二氧化碳的排放也有了相关的规定,因此热管换热器用在矿井回风的余热回收中,在保障规定的温度同时,也将降低企业资源投入的成本。

图1分离式热管换热器剖面图图2分离式热管换热器俯视图

采用热管分离式换热器具有哪些优势呢?

1、热空气通过热管的蒸发段、冷凝段管壁时,会将热量传给冷空气;与传统传热方式相比,减少通过第三方换热介质传热造成的热损失,提高了换热效率;

2、地兴热管换热器,是根据现场实际情况来进行设计。地兴分离式换热器中的蒸发段、冷凝段分开进行,这种设计减少输送风道的距离,较少在矿井中的占据的空间;

3、与常规的热管换热器相比,分离式热管的蒸汽在冷凝段中自上而下与液膜同向流动,可以避免单管式长热管换热器易于出现的携带极限。因此相同换热情况下,可以选择更小直径的管子做传热管,保证装置的紧凑;

4、冷热流体完全隔离,在工作过程中,互不影响,可有效防止腐蚀性气体对设备造成露点腐蚀,保证设备的长期运行;

5、位置布置与结构设计简单灵活,可便于实现顺流、逆流的混合分布;同时可以设备多个冷凝段并联使用,对不同环境的冷源分别进行加热,能够适用于各类矿区的各种要求。



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