工業(yè)余熱與板式換熱器

　　一、余熱的類別及品位

　　所謂“余熱”，既是隨熱工質(zhì)而排放入周圍大氣環(huán)境中的那一部分熱量，人們俗稱它為“廢熱”。由于這部分熱量在工業(yè)生產(chǎn)中分布面較廣，其量也比較大，科學(xué)上把它列為“二次能源”。

　　（一）余熱的品位

　　余熱按其溫度不同，其能量品位的利用等級也不同，一般可分為三個品位；650℃以上的余熱為高品位；650——250℃的余熱為中品位；250℃以下的余熱為低品位。

　　高品位的余熱為優(yōu)質(zhì)能源，它在余熱能源總量中占有相當(dāng)重要的比重，應(yīng)精良設(shè)法回收。

　　低品位的余熱，雖然溫度較低，回收比較困難，但是，由于它在余熱能源中占非常大的比例，利用潛力很大，應(yīng)積極采取有效的措施，開展對這部分余熱的回收利用。

　　中品位的余熱是比較好的二次能源，它在總余熱能源中占有相當(dāng)大的比例，在余熱回收中是不容忽視的部分，在余熱回收的條件及方法上都較前兩種更為有利。

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　　上述三種品位的躍然，來源大致有如下幾種：

　　1、高溫?zé)煔庥酂?

　　這類工作介質(zhì)溫度比較高，熱量較大，可回收的余熱量比例較高，劇估算占總余熱資源量的50%左右。

　　2、可燃廢氣、廢液等的余熱

　　這種余熱量占總預(yù)熱量的8%左右。

　　3、物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的余熱

　　它約占總余熱資源量的5%——9%。

　　4、冷卻介質(zhì)的余熱

　　這部分的余熱量約占總余熱資源量的15%——23%，其數(shù)量是很可觀的。

　　5、高溫產(chǎn)品的高溫爐渣等的余熱

　　這部分余熱量約占總余熱量的6%——14%。

　　6、排放的廢氣、廢水的余熱

　　這部分物質(zhì)排放所帶入大氣與環(huán)境中的余熱良約占總資源量的10%——16%。

　　二、板式換熱器回收余熱的特點

　　余熱回收利用可分為兩種方式：直接回收方式，將載有余熱的介質(zhì)直接做燃料燃燒放熱而進行余熱回收，或?qū)⑤d熱介質(zhì)的高溫?zé)崮芡ㄟ^直接輻射進行熱能轉(zhuǎn)換而加以回收利用；間接回收方式，用熱交換裝置將余熱能源轉(zhuǎn)換為二次可利用的熱能，這是目前應(yīng)用最為普遍的一種余熱回收方式。

　　板式換熱器回收余熱是一種間接回收方式，適用于氣、液體等載有余熱的介質(zhì)熱能轉(zhuǎn)換過程。由于它可全逆流布置，終端溫差小，對低品位余熱回收尤為重要。

　　三、計算方法

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　　1、煙氣余熱量的計算

　　Qy=BVytycy                          

　　式中Qy—煙氣余熱量（kj/h）；

　　B—燃料消耗量，固體或液體燃料（kg/h）；氣體燃料（m3/h）；

　　Vy—煙氣量，固體或液體燃料（m3/kg）；氣體燃料（m3/m3）；

　　ty—煙氣溫度（℃）

　　cy—煙氣的平均比熱容（kj/(m3.℃)）。

　　2、冷卻介質(zhì)余熱量的計算

　?。?）冷卻水余熱量

　　Qs=qms(t2-t1)cs                                      （5-2）

　　式中Qs—冷卻水余熱量（kj/h）；

　　qms—冷卻水流量；

　　t1、t2—冷卻水進、出口溫度（℃）；

　　cs—冷卻水平均比熱容（kj/(kg.℃)）。

　　(2)汽化冷去余熱量

　　Qq=Dq(iq-is)

　　式中Qq—汽化冷卻余熱量（kj/h）；

　　Dq—汽化冷卻產(chǎn)汽量（kg/h）；

　　iq—汽化蒸汽的飽和焓（kj/kg）；

　　is—冷卻水進水焓（kj/kg）。

　?。?）冷凝回水余熱量的計算

　　Qn=qmn(tn-ts)cs

　　式中Qn—冷凝回水余熱量（kj/h）；

　　qmn—冷凝水回水量（kg/h）；

　　tn—冷凝水回水溫度（℃）；

　　ts—冷凝水的給水初溫（℃）；可取ts＝20℃；

　　cs—冷凝水平均比熱容（kj/(kg.℃)）。

　?。?）廢汽、廢液余熱量（kj/h）

　　Qfg=qmq(iq-i1)

　　式中Qfg—廢汽余熱量（kj/h）；

　　qmq—廢汽量（kg/h）；

　　iq —廢汽地飽和焓（kj/kg）；

　　i1—廢汽原液的初始焓值（kj/kg）。

　　廢汽的余熱量，可參照式（5-2）進行計算。