利用熱管技術對窯爐進行節(jié)能改造
熱管是由傳熱技術發(fā)展起來的一種高效傳熱元件，它起源于美國，我國是從８０年代開始，逐漸由研制發(fā)展到生產應用。熱管的類型較多，目前國內為節(jié)省投資，用于低溫余熱回收的主要是重力型熱管，這種熱管是一種密閉、潔凈、抽成真空的金屬管，在其內部充填一定量的工作介質，根據用途不同，注入的介質可以是純水，或者是丙酮、乙醇等有機化合物及無機物鉀、鈉等堿金屬，其適用范圍從－２００℃～２０００℃不等。當下部高溫熱源將熱量經管殼傳入管腔，加熱管腔下端的液態(tài)工質，使之迅速蒸發(fā)并上升到熱管上端，由于上部殼外低溫冷源的吸熱作用，蒸汽冷凝成液滴并放出汽化潛熱。液滴依靠本身的重力沿管壁回流至下部，再次受熱汽化。此過程不斷循環(huán)，且速度極快，完成其取熱回收的任務。通常在使用時，將一定數量的熱管組合在一起，即構成熱管換熱器。
熱管的主要特點是：傳熱能力大，熱管是靠相變以潛熱方式進行傳熱的，比顯熱的傳導方式傳熱能力要大許多數量級。利用回收低溫余熱，熱管可在兩端溫差很小的情況下高效傳熱，上、下溫差僅１０℃。流體阻力小，不致使系統(tǒng)阻力增加很多?？蓪⒗錈崃黧w完全隔開，即使單根熱管損壞，對系統(tǒng)影響也不大。結構緊湊、重量輕、使用空間少，安裝、維護、更換非常方便。熱管制作相對復雜，要求嚴格做好選材、酸洗、鈍化、配液、抽真空、焊接及密封等工作。
湖南省洪江市新湘瓷廠是一家中型陶瓷企業(yè)，用熱管換熱器對該廠窯爐實施改造，將回收的余熱用來加熱空氣，供灶坯車間烘干瓷坯。據測算回收余熱量為９．８吉焦／小時，即在正常情況下，每小時可從廢氣中回收的熱量相當于３４４千克標煤產生的熱量，滿足了烘坯車間的烘坯需要。每天兩班制生產可節(jié)約烘坯用電２４０千瓦小時，節(jié)約烘坯用標煤１．８噸以上。
熱管換熱器投入運行后，在一定程度上改善了環(huán)境。這主要是因為位于隧道窯廢氣出口外的熱管換熱器中交錯排列的熱管對煙氣的阻擋，加上熱管換熱器的截面積增加，使廢氣流速減慢，促使大顆粒煙塵沉降下來，故熱管換熱器又類似于沉降室，起到了一定的除塵作用。據測定，排放的廢氣含塵量由原來的１８３０～２２７３毫克／立方米，降低到５８１．５～９１０．４毫克／立方米，對大氣的煙塵排放量減少了６０％～６８％。
生產實踐證明，采用熱管換熱器回收窯爐中的廢氣余熱，熱利用率高，運行安全可靠，操作維護簡單，且對窯內的熱工制度無不利影響，不失為一種高效節(jié)能降耗裝置。
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