重力热管换热器课设说明书

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1、目录第一章概述1.1课题的背景1.2国内外热管的应用1.3本课题主要研究内容第二章重力热管换热器的理论基础2.1重力热管的工作原理2.2重力热管的组成2.3重力热管的基本特性第三章环肋管、直肋管、光管的传热计算3.1烟气及空气参数的确定3.1.1翅片管的应用计算3.1.2纵肋管的应用计算3.2计算结果汇总3.2.1换热器外形结构图3.2.2热管热力计算设计程序3.3经济效益比较第四章结论参考文献附：NFA：管束最小流通面积ｎ：热管数ｍ：换热器纵深排数E：迎风面宽度B：管排数：蒸发换热系数:肋片效率:肋化比：翅片长度：翅片效率：翅片外径：翅片厚度：管外污垢系数：管外有效换热系数：

2、空气侧翅片间距：空气侧翅片节距：烟气放出热量：烟气定性温度：烟气侧翅片间距　：烟气侧翅片节距：流体换热系数:气液阻断系数：每米长热管管外总表面积：每米长热管的翅片表面积：横向管子中心距：总传热系数：对数平均温差:外部对流换热热阻：壁厚：加热侧总传热面积：冷空气出口温度：光管外径第一章概述在众多的传热元件中，热管是人们所知的最有效的传热元件之一。它可将大量的热量通过其很小的截面积远距离的传输而无需外加动力。近年来热管技术飞快发展，特别是热管换热器在余热回收方面取得了良好的效果。1.1课题的背景能源工业是国民经济的基础产业，是实现现代化的物质基础，世界各国都把建立可靠、安全、稳定的

3、能源供应保障体系作为国民经济的战略问题之一。随着经济的高速增长和人民生活水平的不断提高，世界各国对能源的需求量急剧增长。1997年全世界一次能源消费量(不包括生物能)己超过130亿吨标煤，其中石油占39.1%，天然气占23%，煤炭占27.6%，核电占7.45%。我国是世界上能源蕴藏和能源生产大国，我国的一次能源生产居世界第三位，但人均能源占有量仅为世界人均值的36%左右。节约天然资源和一次能源消费已成为考虑一切技术方案的前提。因此，精雕细刻地研究节能理论和技术，是具有重大而深远的意义的。尤其是我国加入ＷＴＯ后，加速工业管理体制从计划经济向市场经济转轨的进程，今后企业将以其生产成

4、本低廉从而造成低成本降能耗而在竞争中取胜，无疑是至关重要的。1.2国内外热管的应用热管的原理首先是由美国俄亥俄州通用发动机公司(TheGeneralMotorsCorporation,Ohio,U.S.A)的R.S.Gauler于1942年在美国专利(No.2350348)中提出的。1962年L.Trefethen再次提出类似于Gauler的传热元件用于宇宙飞船，但因这种建议并未经过实验证明，亦未能付诸实施。1965年Cotter首次提出了较完整的热管理论，为以后的热管理论的研究工作奠定了基础。Katzoff于1966年发明了有干道的热管。干道的作用是为了给从冷凝段回到蒸发段的

5、液体提供—个压力降较小的通道，大大地提高了热管的传输能力。1969年的苏联和日本的有关杂志均发表了热管应用研究方面的文章。在日本的文章中已有描述带翅片热管束的空气加热器，在能源日趋紧张的情况下，可用来回收工业排气中的热能。同时Turner和Bienenl提出了用可变热导热管来实现恒温控制。Gray研究了一种新型热管——旋转热管，这些发明都是热管技术的重大进展。1970年在美国出现了供应商品热管的部门，热管的应用从宇航扩大到了地面。在热管发展史上值得一提的是在横穿阿拉斯加输油管线工程中，应用热管作为管线的支撑，保证地面的永冻层，以满足工程需要。该工程共使用了112000余根热管，

6、单根热管的长度为9—23m。1974年以后，热管在节约能源和新能源开发方面的研究得到了充分的重视，用热管组成换热器来回收废热，并将其用于工业以节约能源。美国和日本在这方面所取得的进展最为显著。1980年美国Q·Dot公司生产了热管废热锅炉，日本帝人工程公司也成功地用热管做成锅炉给水预热器，解决了排烟的露点腐蚀问题。之后，各国的热管换热器研制工作迅猛展开，回转式、分离式等新的结构型式相继出现，并日趋工业化、大型化。我国自70年代开始，开展了热管的传热性能研究以及热管在电子器件冷却及空间飞行器方面的应用研究。由于我国是一个发展中的国家，能源的综合利用水平较低，因此自80年代初我国的

7、热管研究及开发的重点转向节能及能源的合理利用，相继开发了热管气—气换热器、热管余热锅炉、高温热管蒸汽发生器、高温热管热风炉等各类热管产品。由于碳钢—水两相闭式热管的结构简单、价格低廉、制造方便，易于在工业中推广应用，碳钢—水相容性的基本解决，使得此类热管得以广泛的应用。我国的热管技术工业化应用的开发研究发展迅速，学术交流活动也十分活跃，从1983年起先后召开了六届全国性的热管会议。我区煤炭储量丰富，能源的综合利用水平较低，因此我区热管研究及开发的重点为节能及能源的合理利用，在煤化工及煤转油行