ANSYS空气预热器的设计+CAD图纸(4)
换热器的应用领域有：
（1）制冷：用作冷凝器和蒸发器。
（2）暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
（3）机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。
（4）冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。
（5）电力工业：高压变压器油的冷却，发电机轴承油的冷却等。
（6）造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等.
（7）化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。
（8）纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤文冷却等。油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。
（9）集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。
（10）其他:石油、医药、海水淡化、地热利用、船舶。
1.5 U型管式换热器的基本结构和其特点
U型管式换热器的结构较简单，费用低，承压好，适和于管、壳壁温差比较大或者壳程介质结垢需要清洗，然而又不适宜采用浮头式换热器和固定管板式换热器的情况。特别适用于管内流清洁且不易结垢的高温、高压、腐蚀性强的物质。在设计换热器时，对其基本的要求是：
第一，热量可以有效的从一种流体传递到另外一种流体，也就是说传热效率越高，单位传热面上能传递的热量也越多。在一定的热负荷情况下，也就是每小时要求传递的热量不变时，传热效率越高，需要的传热面积也越小，当然这是在相同的温差情况作的比较。
第二，换热器的结构需要适应所规定的工艺操作条件，工作安全可靠，严密不漏。且清洗检修方便，流体阻力小。
第三，要求价格便宜，文护容易，使用时间长。
U型管式换热器的典型结构如图1-1所示。
图1-1 U型管式换热器的结构
1.6 课题研究的意义
换热器是一种在不同温度下的两种或两种以上的流体之间满足物料之间热量传递的节能设备，是将热量从较高的流体传递给温度较低的流体，让流体的温度达到流程所规定的指标，从而实现过程工艺条件，同时也是能提高能源利用率的主要设备之一。作为一种常见的换热器，空气预热器应用非常广泛。杨学文、李玉静[2]提出：空气预热器利用锅炉尾气的余热回收,提高锅炉的热效率有明显效果，实际工作中,锅炉的热效率往往比设计效率低8%-10%，针对此问题,在锅炉安装热管空气预热器时,用以回收烟气的余热,降低排烟的温度、提高燃烧的效率、降低灰渣的含碳量,提高锅炉的效率,降低CO2的排量,以此达到了良好的节能效果。
目前在电站或者化工厂锅炉中使用的空气预热器大多是管式空气预热器，这种空气预热器在某些电厂工作一段时间之后，在低温部分的受热面烟气边会发现严重的低温腐蚀、堵灰和漏风等问题。很多电厂锅炉就因为低温段空气预热器因腐蚀严重而损坏，所以必须在大修期间重新替换。通过分析可知，造成这些问题的主要原因是因为空气预热器入口风的温度较其设计值较低和燃用燃料较设计值有许多变化。燃料含硫量高，让烟气酸露点大大地升高。一般情况下，烟气中水蒸汽的露点较低(30～60 ℃)，但是若烟气中含有 ， 与水蒸汽形成硫酸蒸汽，则酸露点是较高的，烟气酸露点的升高将低温受热面在壁温低于露点以下的部分有许多硫酸蒸汽凝结，引起这处受热面金属的严重腐蚀。此外，硫酸液的存在与受热面上的积灰起化学反应，引起积灰的硬化。影响锅炉热效率的方面有：受热面金属积灰腐蚀和堵灰，进而烟道通风阻力增大，且排烟温度升高。本课题旨在设计一款高效、可行的空气预热器以适合工况的需要，预热器的设计包括工艺选项和结构设计，前者保证经济性，后者保证质量与运行寿命，除此之外，还能保证工业安全，保护环境与人类的安全。空气预热器的设计主要意义包括：节约成本、提高产品数量与收率、提高产品质量、提高尾气热值和尾气燃烧热效率、提高设备利用率等方面。
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