工業(yè)空氣換熱器工作原理介紹

工業(yè)空氣換熱器是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的熱能回收與傳遞設(shè)備，其功能是在不混合冷、熱兩種流體的前提下，實現(xiàn)兩者之間的熱量交換。其工作原理主要基于熱力學(xué)定律（能量守恒） 和傳熱學(xué)原理（導(dǎo)熱、對流）。

根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作方式，主要分為兩大類：

1. 間壁式換熱器：

結(jié)構(gòu)： 由導(dǎo)熱性能良好的金屬（如不銹鋼、鋁合金、碳鋼）制成的固體壁面（如板片、管束、翅片管）將冷、熱兩種空氣流完全隔開。

工作過程：

溫度較高的熱空氣流（如工藝排氣、烘干廢氣、爐窯煙氣）流經(jīng)換熱器的一側(cè)通道。

溫度較低的冷空氣流（如室外新風(fēng)、需要預(yù)熱的生產(chǎn)用氣）流經(jīng)相鄰或相對的通道。

熱量通過固體壁面從溫度較高的熱空氣側(cè)傳遞到溫度較低的冷空氣側(cè)。

熱傳遞機(jī)制：

對流： 熱空氣中的熱量通過對流作用傳遞到金屬壁面。

導(dǎo)熱： 熱量在金屬壁面內(nèi)部由高溫側(cè)向低溫側(cè)傳導(dǎo)。

對流： 熱量再從金屬壁面通過對流作用傳遞給冷空氣。

關(guān)鍵設(shè)計： 為了大化傳熱效率，通常采用增大換熱面積（如翅片、波紋板）、優(yōu)化流道設(shè)計（如逆流布置，冷熱流體反向流動，溫差大）、選用高導(dǎo)熱材料以及控制流速等方法。常見的間壁式換熱器有板式、板翅式、管殼式、熱管式等。

2. 蓄熱式（再生式）換熱器：

結(jié)構(gòu)： 內(nèi)部填充蓄熱體（如陶瓷蜂窩體、金屬填料）。

工作過程：

加熱周期： 熱廢氣流過蓄熱體，將熱量傳遞給蓄熱體，使其溫度升高，廢氣本身被冷卻后排出。

冷卻周期： 切換閥門，冷空氣（如助燃空氣）反向流過已被加熱的蓄熱體，吸收其儲存的熱量，自身溫度升高后送入工藝環(huán)節(jié)（如燃燒爐），蓄熱體被冷卻。

循環(huán)往復(fù)： 通過周期性的切換氣流方向，實現(xiàn)熱量從廢氣到新風(fēng)的間接傳遞。

特點： 適用于處理高溫、含塵或腐蝕性氣體，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，存在少量氣體混合。

目的與優(yōu)勢：

無論哪種類型，工業(yè)空氣換熱器的主要目的都是回收廢熱（預(yù)熱新風(fēng)、工藝氣體、鍋爐給水等）或冷卻工藝氣體。其優(yōu)勢在于：

顯著節(jié)能： 回收廢熱可大幅降低新鮮空氣或工藝介質(zhì)的加熱能耗。

降低運行成本： 減少燃料或電力消耗。

環(huán)保： 減少燃料消耗意味著降低碳排放和污染物排放。

改善工藝： 提供穩(wěn)定溫度的新風(fēng)或工藝氣體，優(yōu)化生產(chǎn)過程。

保護(hù)設(shè)備： 預(yù)熱助燃空氣可提高燃燒效率，冷卻廢氣可保護(hù)下游設(shè)備（如風(fēng)機(jī)、除塵器）。

簡而言之，工業(yè)空氣換熱器通過精心設(shè)計的物理隔離結(jié)構(gòu)或周期性蓄放熱的介質(zhì)，、可靠地實現(xiàn)了冷熱空氣（或氣體）之間的熱量轉(zhuǎn)移，是工業(yè)節(jié)能降耗的關(guān)鍵設(shè)備。