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摘要：空气换热器的主要作用是工业炉窑中高温烟气与燃烧时所用的冷空气进行的热交换，它是烟气余热回收的一种装备，它被广泛的应用于石油化工、机械动力、工业冶金与制冷等行业。空气换热器一方面能提高进入炉膛内助燃空气的温度，带入一部分物理显热，提高炉膛内辐射温度，保证炉膛内燃料能充分稳定燃烧，并且能改善燃烧状态，节省能源；另一方面，也能减小炉内热损失，降低排烟的温度，提高炉窑的热效率。鉴于此，本文在分析空气换热器结构及原理的基础上，介绍了空气换热器中的传热方程及传热计算，通过对空气换热器的参数的优化及改进，以此来提高空气换热器对高温烟气的余热利用率，对提升空气换热器的传热效果具有重要意义。
关键词：烟气余热回收；空气换热器；传热特性
1空气换热器概述
随着工业的不断发展，空气换热器的种类越来越多，空气换热器在早期受到制造水平与科学技术的限制，其整体的换热面积较小、占地面积大。而今随着制造水平的提高，新型的管壳式换热器逐渐取代了旧式换热器，它的换热面积大、占地面积小、重量轻、使用寿命长，在我国工业领域得到了广泛应用。
空气换热器是回收利用工业炉窑高温烟气余热的一种装置。一般分为三大类，分别是板式空气换热器、回转式空气换热器和管式空气换热器，本文主要以管式空气换热器进行介绍，它是利用换热管管壁来传热，它的类型一般为立式和卧式，换热管的排列方式为垂直交错排列。烟气在换热管内部上下流动，空气在换热管外部横向流动，烟气的热量通过管壁传递给空气。管式空气换热器的优点主要有：结构简单、制造方便、安装容易、密封性好，多用于电站和工业炉窑中。
2空气换热器中的传热方程及传热计算
2.1传热的基本方程
3空气换热器传热特性研究
3.1空气换热器的结构
工业炉窑在高温烟气余热回收过程中所用的空气换热器如图1所示，换热管采用F42X2.5无缝钢管，管长2.2m，纵向管间距78mm，横向管间距88mm，每排不布管18根，共计33共33排。图2为空气换热器的换热管的传热过程。换热器为气密性构件，全部焊缝为连续气密性焊缝。
3.2空气换热器的工作参数
工业炉在正常运行状态下每小时产生的烟气量为16153m³。进入空气换热器时烟气的温度为730℃，通过换热管管壁将热量传递给20℃的空气，换热后，烟气的温度降低到381℃，空气的温度升高到421.7℃，空气质量流量为17773.75kg/h。该空气换热器的技术参数如表1所示。
表2是实际工作中烟气与空气进口的温度和出口温度的参数，由表可知，烟气温度降低了349℃，按照每10℃降低0.8%排烟热损失计算，大约可降低27.92%的排烟热损失。
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