正文描述:《课程设计(论文)-烟道平滑钢管换热器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、换热器设计题目:烟道平滑钢管换热器设计学生姓名:__________指导老师:________学院:___能源科学与工程学院_专业班级:______能动1202______2015年1月17日摘要烟道式换热器由于无金属外壳,一般被预热的空气或煤气在管内流动,烟气一般以水平烟道一行程贯通换热器(列管),换热器宜垂直烟气流动方向组成正交式流动。考虑换热器的膨胀,一般单个行程换热管的长度的1.5至2.0为宜,根据换热管的需要可组成2n个行程。出于不同的目的,换热器的热计算可分为设计计算和校核计算两种。设计
2、计算以求取换热器所需传热面积为目的的计算;校核计算以求取换热器在非设计工况下技术性能为目的的计算。 换热器计算中有8个基本参数,即:冷热流体;冷热流体的出口温度;冷热流体的传热量;传热面积。不同的计算目的所给定的计算条件也不同,一般情况下,对于设计计算应给定冷热流体的温度,流量。计算主要目的是求取换热面积。而对于校核计算,则根据换热面积求取冷流体的出口温度。第1页目录一、设计任务书3(一)设计任务3(二)设计条件3(三)设计工作要求3二、确定设计方案及相关计算4(一)换热器选型4(二)换热器结构初步
3、确定4三、换热器的热计算................................6四、换热器温度校验13五、流体流动压降计算14六、换热器技术性能17七、总结18八、参考文献20第2页设计任务书一、设计任务设计一个色熔炼炉烟气余热加热水的烟道平滑钢管换热器。二、设计条件(1)入换热器的平均烟气标况流速:=1.8()(2)入换热器的烟气温度:=680(℃)(3)入换热器的空气标况流量:vh=1.8(m3/s)(4)入换热器的空气温度:t入=20℃(5)出换热器的空气温度:t出=360℃(6)地
4、下水平烟道的断面尺寸:W×H=1000mm×1700mm(7)烟气成分:成分(V/V)O%16.00.4711.11.1371.30三、设计工作要求(1)确定换热器结构(2)换热器热计算(包括设计计算与流体出口温度校验计算)(3)流体流动压降计算(4)换热器技术性能(5)总结(6)附录换热器总图(1#)第20页确定设计方案及相关计算(一)换热器选型(1)因为被预热的介质是空气,所以可以选择结构简单、密封性好的列管式换热器。(2)烟气温度是680℃应选用抗氧化耐热金属。(3)烟气成分里含有少量SO2,
5、换热器材质选用考虑烟气的高温和底纹腐蚀,故采用含Cr、Ni量少的耐热金属。经以上分析采用抗氧化金属制造的列管式换热器,金属材料为耐热球墨铸铁RQTSi4(GB/T9437-1988,GB/T13295-2003)。(二)换热器结构初步确定1、流道安排,流动方式烟道式列管换热器由于无金属外壳,一般预热的水在管内流动,烟气在管外流动。考虑到烟气压降不可能太大,烟气一般设计水平烟道以一行程贯通换热器(列管),换热器宜垂直烟气流动方向组成正交式流动。由于换热器设置在水平烟道内,烟气与水设计成正交逆流流动,受
6、到高1700mm的限制,空气每个行程的换热管有效长度初步设定为1600mm,换热器设计成1-2n行程,即烟气为1行程,空气为2n行程。2、换热管的规格选用Φ25mm×2.5mm热轧无缝管,规格满足GB8162-87、GB8163-87要求。3、换热管排列考虑清灰方便,管群按顺排方式排列。取空气在管内的流速ωw=0.54m/s,管内径di=0.02m,其流通截面积f0=0.m2。一个行程空气侧需要的流通面积:一个行程需要的换热管根数:烟道断面宽度W=1.0m,取管中心距S1=S2=2d=2×0.025
7、=0.05m第20页,则在其宽度上排列的换热管列数为:取为20则排数一个行程钢管排列方式如下图所示:第20页三、换热器的热计算在换热器热计算中,假定换热器无热损失,两流体在换热器中无流量损失,无相变,比热容不变,仅有显热变化。1、有效换热量Q所谓有效换热量是指空气从20℃被加热到360℃从烟气所吸收的热量。由于相应温度下水的比热容和密度分别为:c空1=103J/(.K)c空2=103J/(.K)ρ=1.29Kg/ρ=1.29kg/则有效换热量为:Q=vh(t0c2-t1c1)=49028W2、烟气出
8、口温度的确定根据热平衡方程,在换热器内空气的吸热等于烟气的放热。首先假定烟气出口温度为=100℃,该温度下烟气各成分的比热容为:则此时烟气比热为==1.387700℃的烟气各成分的比热容为:第20页则此时烟气比热为==1.51按照热平衡求出:===99.36℃100℃与原先假定的出口温度=100℃相差小于1%,故可确定烟气的出口温度为=100℃(3)流体对数平均温差△逆流时流体在换热器入口和出口的温差分别为:△=△则流体对数平均温差为:△=272.08℃查图4-7,正
显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。