為了保證金屬熱交換器的有效操作,在設(shè)計(jì)中尚需考慮一些共同的問(wèn)題:
(1)熱交換器內(nèi)的氣體流速并不像計(jì)算結(jié)果那樣處處相同,往往相差甚大。不均勻性越大,傳熱系數(shù)就越小。更重要的是,它使熱交換器的最高器壁溫度提高到計(jì)算值以上,從而使元件燒壞。
氣體流速以及引入、引出通道的形狀(集氣箱、連接管等)對(duì)速度分布特性影響很大,因而熱交換器的安裝位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離各種局部阻力元件(如肘管,彎頭、截面急變化處),特別是要遠(yuǎn)離開(kāi)閉器、調(diào)節(jié)閥、閘板等。
(2)不同材料的熱交換器,其使用溫度有一定范圍。當(dāng)煙氣溫度超過(guò)材質(zhì)的允許溫度時(shí),可以在爐子至熱交換器的煙道上摻人冷空氣。但由于冷、熱空氣的黏度差別大,兩者很難混合好。為此需專門采取一些結(jié)構(gòu)措施,例如盡量在煙道的整個(gè)截面上引入冷空氣,同時(shí)在煙氣進(jìn)人熱交換器之前,留有足夠的混合長(zhǎng)度。在煙道周邊設(shè)環(huán)形風(fēng)套,在整個(gè)環(huán)形風(fēng)套上均布噴嘴,垂直地往煙氣流道噴入冷空氣,效果較好。
摻冷風(fēng)降低煙溫的另一缺點(diǎn)是使煙氣量大為增加,增大了煙氣帶走的熱損失,降低了熱交換器的熱效率。因而有時(shí)也可以用煙氣泵抽取從熱交換器出來(lái)的冷煙氣,將其摻人器前的熱煙氣里,這樣,熱交換器后煙氣減少的量等于熱交換器前增加的煙氣量,這部分煙氣量抽回來(lái)又混入煙氣里,它所含的熱量并未損失掉,而且無(wú)需白費(fèi)熱量,將冷空氣加熱至熱交換器出口煙氣所具有的溫度。