气气热管换热器计算书

《气气热管换热器计算书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

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t2c，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.空气入口温度t1c.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t2c空气入口温度t1c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

2、温度：tf=t1+t22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管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：ti=t1+t2c×45=420°C+152°C×45=180°C烟气出口处：to=t2+t1c×45=200°C+20°C×45=56°C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dv=1.64Qcr(ρvpv)12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取

3、，在to=56°C启动时ρv=0.1113kg/m3pv=0.165×105par=2367.4kJ/kg因此dv=1.64Qcr(ρvpv)12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径dv=1.78×Qentπ∙r(ρL-14+ρv-14)-2gδ(ρL-ρv14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ti=180℃时ρL=886.9kg/m3ρv=5.160kg/m3r=2013kJ/kg因此dv=1.78×4π×2013×(886.9-14+5.16-14)-2g×431.0×10-4(886.9-5.1

4、60)14=13.6mm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

5、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S'=1.2~1.5df取S'=70mm。3热力计算3.1确定换热器中热管的热侧和冷侧的管长lhlc,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A=Vv=400004×3600=2.8m22）确定迎风面宽度E,取E=1.8m，热管的热侧管长lh=AE=2.81.8=1.56m,适当取lh=1.5m,并且lhlc=31,∴lc=0.5m。3）求出迎风

6、面的管数B，B=ES'=1.80.07=25.7,B为整数，应取B=26，因此实际的迎风面的宽度E=0.07×26=1.82m,同时实际的迎风面面积A'=E×lh=1.82×1.5=2.73m2,实际的速度是v'=vA'=400003600×2.73=4.07m/s。3.2确定传热系数1）烟气定性温度：tf=t1+t22=420℃+200℃2=310℃,从而确定烟气的物性参数：t℃ρfkg/m3cpkJ/(kg∙℃)λfw/(m∙℃)ηfpa∙spf3100.6081.1254.9328.60.652）确定烟气侧管束的最小流通截面积NFA

7、=S'-do-2∙(lf∙δf∙nf)∙lh∙B=0.07-0.025-2×(0.0125×0.001×200)×1.5×26=1.56m2求烟气侧的最大质量流速Gmax=(V∙ρf)/NFA=40000×0.6083600×1.56=4.33kg/(m2∙s)求烟气侧流体雷诺数Rh=(Gmax∙do)/ηf=4.33×0.02528.6×10-6=3785通过Briggs公式，求的烟气侧流体的对流换热系数hf=0.1378∙Rh0.718∙ρf13∙(Sflf)0.296∙λfdo=0.1378×(3785)0.718×(0.65)13

8、×(412.5)0.296×(4.93×10-20.025)=62.3w/(m2∙℃)3)假定热管管壁温度tw=(t1+t22+t1c+t2c2)2=190℃4)由tw可以在查出热管侧的管材导