热管计算示例_secret

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1、热管余热锅炉热工计算说明书单位名称:设计工程师:9一．设备外观及参数9二．工艺计算已知：排烟量为Vh＝13000(标准状况)，烟气进口温度℃，烟气出预热器温度为240，冷却水进口温度℃，饱和蒸汽温度194，蒸汽压力P=1.25MPa,无机热管长度为l＝2.3m，加热段lh＝1.5m(标准折合长度)，冷却段lc＝0.45m(标准折合长度)，管外径为d0＝32mm，内径为di＝26mm，壁厚为3mm，翅片高度lf＝0.015m，厚度δf＝0.0015m，间距t＝10.5mm，翅片节距12mm，翅片数nf＝130；采用叉排，管子中心距为ST＝0.080m；

2、SL＝0.070m。试求：所需无机热管的数量及排列方式并计算其压力降。（1）计算传热量1）烟气定性温度290℃查得定性温度下烟气的参数：定压比热＝1.121kJ/kg；密度：0.617kg/;粘度：28.210kg/(ms)。导热系数：；普朗特数：＝0.6512）烟气放热量Qh＝524.22kW。3）热管传到水侧的热量考虑烟气侧有3％热损，故：Qc＝524.22（1－3％）＝508.5kW。4）水侧实际获得热量考虑冷侧3％热损，故：＝508.5（1－3％）＝493.24kW。91）可得到的194℃饱和蒸汽量：m=658kg/h（2）计算水的对数平均温

3、差1）水侧定性温度＝107。2）对数平均温差133.6℃（3）确定迎风面积和迎风面管排数B1）取标准迎面风速wN＝2.5m/s；2）烟气迎风面积；3）迎风面宽度E(=1.5m)4）迎风面管排数根，取B＝13根。实际迎风面宽度实际迎风面积1.56m2实际迎面风速=2.31m/s(4)求总传热系数1）管束最小流通截面积NFA热侧：冷侧：2）最大质量流速9热侧：9.770×103冷侧：1）求热侧：3080冷侧：5812）求流体给热系数热侧：=30.10冷侧：=193.43）求翅片效率热侧：0.434查图得：。4）求热管管外总表面积单支热管翅片表面积为：其中

4、，dm＝0.047m，df＝0.062m。翅片间光管表面积Ar为：。加热段热管管外总表面积Ah为：。冷却段管外表面积Ac91）管外有效给热系数热侧：冷侧：193.42）壁热阻rw和污垢热阻热侧：0.03045，其中，；冷侧可忽略不计。金属管壁热阻：，；，3）求总传热系数，，，由得：（5）求加热侧总传热面积169.2m2。9（6）所需热管数n取系统效率为0.75工程实际选用热管数量（7）换热器纵深排数m13×13+12×12=313根（8）求通过热管换热器的压力降1）换热器的净自由容积NFV3.546×10-3。2）求容积当量直径5.7×10-3；。3

5、）求热侧：601.75冷测：914.82。4）求摩擦系数f0.7590.714。5）平均管壁温度9热侧：237℃冷侧：179℃。5）求壁温下的流体密度热侧：冷侧：6）求通过换热器的压降热侧：534Pa冷侧：0.033Pa9三．结论1、理论计算结果1）实际迎风面宽度实际迎风面积1.56m2实际迎面风速=2.31m/s2）热管翅片表面积=0.613m2翅片间光管表面积Ar=0.13m2加热段热管管外总表面积Ah为=0.744m23)冷却侧总传热面积Ac=15.7m2加热侧总传热面积=232.8m24)可得到的194℃饱和蒸汽量m=650kg/h5)所需热

6、管数n=313根6)换热器纵深排数m=25排7)通过换热器的压降热侧：534Pa冷侧：0.033Pa2008.3.209