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1、2012年中国硅酸盐学会环保学术年会论文集灌揭忽黝工业烟气空气冷却器的设计和计算杨如顺何宏涛吕忠明田源(合肥水泥研究设计院环保工程公司230051)空气冷却器设计准则1.5根据传热面积、F进行冷却器的机械结构布置的设计。主要是设定冷却管内、外流速、直径、壁.:、l:11已知热烟气的进出口温度t又t.;烟气量、、、、、、厚数量高度排列形式冷却形式冷却风机压头G:。根据热平衡计算公式A)。(计算出热烟气需传风量等参数值O,。.,输的热量16上述参数值设定后可以根据雷偌准则等方程:,。·:·,:”s,公式
2、(八)Q=G(和(r一r)(J/)“”式计算出理论传热系数K值若计算出的理论传,;式中G热烟气量(kg/s)“””K”热系数K值和先前假设的传热系数值误差。,J/(kg·;,、C一烟气比热「七)〕小于10%表示冷却器的机械结构布置的设计符:’、丽、。ttl口,一热烟气的进出温度(匕)合工艺降温要求;否则要重新假设的传热系数..12假设:冷却气体的出口温度t:飞进口温度勺”“K”值,重复第1.4、1.5、16步骤直至满足上述要,:。为已知的环境温度计算出冷却气体的温差尔求为止。这就是通常所指的逼近计算
3、方法。相邻两:由于冷却气体吸热量Q一热烟气需传输的热“””“乙入”次假设的传热系数K值差就是逼近计算l,量Q再根据热平衡计算公式(日)计算出需要的冷方法中的“”。步长却气体量Z。G工业烟气空气冷却器的设计和计算工作量非常:。Z·Z·’’`:·Z·公式(B)Q一G(t2一t2)一G,:cPCP大为此我们根据实际模块和应用经验设计编制了,s,,山(J/)计算机应用软件采用逼近计算方法用计算机来摸Z;。,式中G一冷却气体量(kg/s)拟上述步骤进行计算这样既能在极短的时间内1·;一空气比热(J(/kg七)
4、)“”,。印逼近K值又能避免人工的复杂计算和出错t2’`、t2’冷却气体的进、出口温度(匕)。,’、l、1”13根据热烟气的进出口温度t,和冷却气2空气冷却器计算准则体的进、出口温度t:”、t:以及冷却器的冷却形式等。。内容计算出冷却器的传热温差(温压)少,””首先我们根据计算机逼近K值计算方法应.:“。”14假设传热系数K值根据热平衡计算公式用软件得出的、、传热面积F冷却管内/外流速直。(C)计算出冷却器的传热面积厂径、壁厚、数量、高度、排列形式、冷却形式、单台冷却:··」。··”,公式(C)Q一
5、KF(ltn一侃)一KF山风机所需压、头和风量等参数值进行冷却器的结构(J/s)布置的设计、冷却风机的选型。“·;式中K一冷却器传热系数(W(/m诊)其次,在,已知的工况条件下根据已确定的冷却F一之;冷却器传热面积(m)管参数值和冷却风机参数值计算出冷却器的实际传mJ;T一烟气流平均温度(七)“K”,。热系数值和传热温差(温压)次根据热平~一m:;T冷却气流平均温度(七):F二Q/K·m衡计算公式(C)山计算出已知工况。。山一传热温差(温压)(七)实际所需的冷却器传热面积F”。9一4中闰硅酸盐学会环
6、保学术年会论文集2012年嵘冀租貌,“””;如果根据计算机逼近K值计算方法应用F.F(:26。软件得出的冷却器传热面积[计算公式D)F计算出冷却器冷风通过阻力尸(选定的冷却二··L·::;一DN]大于根据热平衡计算公式(C)F风机压头应大于尸).·,:2、一Q/K山计算出已知工况实际所需的冷却器7计算出热烟气通过冷却器进口阻力aP通过”,、、传热面积F说明冷却器的设计符合已知工况的冷却管进口阻力几通过冷却管阻力cP通过冷却、降温要求。管出口阻力尸d通过冷却器出口阻力eP以及冷却冷:;却器的降温保险系
7、数计算公式(E)器总阻力尸(尸一aP+外+’P.+dP+eP).刃’一(F一F”)/F”。28计算出冷却器的进、出口法兰尺寸、总功率、基`、。`般情况下,叮应大于。4。础载荷选定卸灰装置并完成设计图纸:,,具体计算步骤是(见图1冷却器计算机计算框同样工况下冷却器的计算受很多因素影响如、图:确定不同成分热烟气和冷却空气的性能计算参数)不同的计算模型准则和方程式等。总之,任何一种设计方案都不能说是唯一、最好的选择。所以,冷却器设计、计算的最终目的就是确保L述计算步骤中.第25、2.6、2.7条满足要求。
8、3印尼LHOKNGA水泥厂窑头余风空气冷却器的设计和计算3,1设计3.1.1技术参数和工艺要求(见表1)。表1原始参数和要求正常异常33热烟气工况风擞580000m/h675000m/h热烟气标况风量254876Nlll3/h254876NI了13h/人口温度350七450七人口浓度10009/m3100093/m出口温度130七140七环境温度30七30七冷却管阻力380PQ400PQ冷却管内平均风速<10m/s<10m/s3.1.2计算机逼近“K”值计算图1冷却器
