熱管式熱水加熱器的工作原理
把熱管技術和鍋爐技術有機結合的換熱裝置, 與專用沼氣灶配套套用於沼氣增溫系統。該加熱器的核心元件是由多根重力式熱管按照一定的排列方式組成的熱管束, 套用了重力式熱管的工作原理。重力式熱管一般由管殼和端蓋組成, 管內被抽成10- 4~ 1. 3 × 10- 1負壓, 並充以適量的低沸點工作液體, 如乙二醇、丙酮等, 用端蓋加以密封, 製成熱管。沿軸向方向熱管可分為3 段, 即蒸發段、絕熱段、冷凝段。其工作原理為: 熱管的蒸發段吸收外部熱源的熱量, 使其內部工作液體的溫度上升, 隨著工作液體溫度上升, 液面蒸發直至形成飽和蒸汽壓, 此時熱量以潛熱的形式傳給蒸汽, 隨著工作液體溫度的上升, 飽和蒸汽壓不斷上升。蒸汽在壓差的作用下, 通過蒸汽通道上升到低壓且溫度也較低的冷凝段, 遇冷在氣液分界面上冷凝放出潛熱。放出的熱量通過冷凝段管壁傳給冷源, 而冷凝後的液體在自身重力的作用下回流到蒸發段再一次準備接受熱源熱量, 以此循環, 熱量就源源不斷從熱管蒸發段傳至冷凝段。
熱管式熱水加熱器的結構設計
現有的熱管式熱水加熱器內的熱管束通常採用相互平行且與隔板成垂直角度的均布方式固裝在隔板上, 採用燃氣灶為燃燒器, 由於燃氣灶的火焰區域呈圓形, 並集中在燃燒室中心區域, 所以位於隔板中心外側的熱管加熱端部會遠離燃氣灶火焰燃燒加熱區域, 造成熱管受熱不均勻, 不僅影響加熱器的熱效率, 同時也會影響沼氣的產生。
熱管式熱水加熱器的結構特點是: 在隔板上, 位於煙道外側以同一中心點為圓心依次從內至外的不同直徑尺寸圓周部位處均布且上端向外側傾斜地固裝多個熱管座, 且熱管座與垂直方向之間的外傾角度依次增大; 同軸心固裝在熱管上的台肩式外螺紋套筒同軸心的插裝在相應的熱管座孔內, 其兩者之間配裝密封墊, 通過鎖緊定位螺母將台肩式外螺紋套筒固裝在熱管座上。上述結構特點的優點是: 熱管傾斜安裝在隔板上, 熱管下側的蒸發段向下集中到燃燒室加熱源的上方, 使熱管受熱均勻, 不僅便於集中吸熱, 同時也提高了位於外側部熱管的管壁溫度, 防止酸露點腐蝕; 而熱管上側的冷凝段向上呈發散的形式伸到水腔室中, 使熱管能更快速、有效地進行傳熱。熱管束在隔板上安裝結構是一個可拆卸結構, 若單根熱管損壞, 可以很方便地進行維修、更換。
常見故障與排除
換熱器加熱效果差
管箱拆卸過的換熱器 , 管板與管箱間的石棉橡膠板很易損壞, 失去密封、 棕桐油就會走短路, 使加熱效果降低。 此時需卸下管箱, 更換石棉橡膠板, 使管箱隔板重新獲得密封。 物料沉澱結垢堵塞、 管箱隔板以下的換熱管, 加熱效果嚴重降低. 可採取機械清理沉澱結垢, 清除堵塞解決。如換熱器外的管道裝錯, 換熱器同樣無加熱效果。
換熱管穿孔
長時間運行, 換熱管不斷受沖擦、侵蝕、管壁減薄、穿孔、排液口有大量的油帶出、 油出口出現蒸汽 . 此情況可以對殼程試水壓、查出那根管子穿漏, 然後用塞管的辦法, 使換熱器暫時運行, 最有效的辦法是更新換熱管。
換熱器發出響聲
主要是換熱器管程存有空氣, 被加熱的空氣體積膨脹、熱水加熱器伴隨棕桐油的流動發出響聲。只要將空氣排除, 問題就會解決。
