气气热管换热器计算书.doc

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1、热管换热器设计计算1确定换热器工作参数1.1确定烟气进出口温度t1，t2，烟气流量V，空气出口温度，饱和蒸汽压力pc.对于热管式换热器，t1范围一般在250600之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300以下.t2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180..所选取的各参数值如下：烟气流量V饱和蒸汽压力pc空气出口温度空气入口温度排烟入口温度t1排烟出口温度t240000m2/h0.2MPa120°C20°C420°C200°C2确定换热器结构参数2.1确定所选用的热管类型烟气定性温度：==在工程上计算时，热管

2、的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处：烟气出口处：选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。1.1确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取，在启动时因此由携带极限确定所要求的管径根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取kw管内工作温度时因此考虑到安全因素，最后选定热管的内径为管壳厚度计算由式式中，按水钢热管的许用压力选取，由对应的许用230来选取管壳最大应力,而故

3、考虑安全因素，取,管壳外径:.通常热管外径为时，翅片高度选（一般为热管外径的一半），厚度选在为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取；积灰严重时取，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：光管内径/mm光管外径/mm翅片外径/mm翅片高度/mm翅片厚度/mm翅片间距/mm肋化系数22255012.5148.7翅片节距：每米热管长的翅片数：肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积每米长翅片热管翅片之间光管面积每米长翅片热管光管外表面积肋化系数：2.3确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距取。3热力计

4、算3.1确定换热器中热管的热侧和冷侧的管长,以及迎风面管数B1）确定烟气标准速度v，一般取2.5~5m/s，假设v=4m/s，可得出烟气迎风面的面积2）确定迎风面宽度E,取E=1.8m，热管的热侧管长,适当取,并且,。3）求出迎风面的管数B，,B为整数，应取B=26，因此实际的迎风面的宽度,同时实际的迎风面面积,实际的速度是。3.2确定传热系数1）烟气定性温度：,从而确定烟气的物性参数：3100.6081.1254.9328.60.652）确定烟气侧管束的最小流通截面积求烟气侧的最大质量流速求烟气侧流体雷诺数=3785通过Brigg

5、s公式，求的烟气侧流体的对流换热系数3)假定热管管壁温度4)由可以在查出热管侧的管材导热系数在米海耶夫推荐的下，可推出冷侧流体的对流换热系数同时由两参数，可以查圆形翅片管的肋效率图，烟气侧的热管效率5)算出烟气侧每米长的热管的翅片表面积：烟气侧每米长的翅片和热管之间的面积：烟气侧管外每米长的热管的管外总面积：6)算出烟气侧的管外有效对流换热系数算出冷流体管外有效对流换热系数7)算出总传热系数参考《热交换器原理与设计》，可查得烟气污垢热阻。因此，管壁的导热热阻为3.4确定烟气侧总传热面积和换热器所需要的管数1）算出传热量由于热平衡，并

6、且考虑到6%的综合热损2)确定对数平均温差，忽略其预热过程，因此3)确定烟气侧的总传热面积和换热器所需要的管数m=354.9应取整m=355根3.5确定管排数取整排按之前说的，以正三角方式排列，即以26、25依次排列，这样总共的管数应该是N=3574流阻计算4.1确定烟气侧的流阻对于圆形翅片管，使用Robinson和Briggs公式先求出烟气侧摩擦系数=0.68烟气侧的压力降4.2确定引风机的功率增量?为电动机效率，通常取0.9。