热力学计算书.doc

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1、第一章设备预算1、设备参数项次参数名称单位数值备注设计参数烟气侧进口温度℃355客户给定出口温度℃145客户给定烟气流量Nm/h6799客户给定烟气压力Pa计算后，建议压力烟气成分按标准烟气、粉尘多空气侧进口温度℃0出口温度℃客户要求，300℃以上空气流量Nm/h6440计算值，受出口温度影响空气压力Pa计算后，建议压力空气成分按标准空气外形尺寸长mm实际应有出入宽mm实际应有出入高mm实际应有出入接口烟气侧Mm×mm空气侧Mm×mm关键元件参数烟气侧基管mmφ25中标后附详细图纸翅片高mm12.5翅片厚mm1.2螺距mm15有效长度mm965空气侧基管mmφ25中标

2、后附详细图纸翅片高mm12.5翅片厚mm1螺距mm8有效长度mm935横向间距mm62纵深间距mm54纵深排数排排布形式正三角设备重量及报价热管kg主机报价：管板kg壳体kg附件kg支撑槽钢kg外包装kg合计第二章工程热力学计算设计参数及要求：空气温度：tc1=0℃；tc2=220℃；烟气温度：th1=355；th2=145℃烟气流量：qh=10000Nm3/h；根据设计经验,无机高效热管定型为:热管φ25×3(GB3087)烟气侧长度0.965m；空气侧长度0.935m；工艺连接长度为0.1m；烟气侧螺距为Ph=15mm；翅片高=12.5mm；翅片厚=1.2mm；空

3、气侧螺距为Pc=8mm；翅片高=12.5mm；翅片厚=1mm；横向间距ST=0.062m；纵深间距:SL=0.054m；煤气侧单位长度翅片数片；空气侧单位长度翅片数片；换热计算（确定传热元件）计算换热量计算传热量①烟气定性温度℃查得定性温度下烟气的参数：定压比热＝1.1095kJ/kg；密度：0.687kg/;粘度：26.35510kg/(ms)。普朗特数：＝0.66②烟气放热量Qh③热管传到空气侧的热量考虑烟气侧有3％热损，故：Qc＝302.3（1－3％）＝293.23kW。④空气侧实际获得热量考虑冷侧3％热损，故：＝293.23（1－3％）＝284.43kW。⑤空

4、气流量出口温度;空气流量：q=6440Nm3/h；估计空气出口温度为：℃定性温度℃（kg·℃）；；粘度：。导热系数：普朗特数：＝0.692求得空气出口温度为：℃估计偏差：＜2%可视为满足数学回归。计算对数平均温差确定迎风面积和迎风面管排数B热管烟气侧长度：①取标准迎面风速；②烟气侧迎③④⑤⑥⑦实际迎面风速=2.42m/s(4)求总传热系数管束最小流通截面积NFA：；最大质量流速；求；求流体给热系数求翅片效率查图得：。冷侧：查图得：求热管管外总表面积①加热段热管表面积翅片表面积为：其中，d0＝0.025m，df＝0.050m。翅片间光管表面积Ahr为：m2。加热段热管管

5、外总表面积Ah为：。②冷却段管外表面积Ac翅片表面积单位长度翅片间光管表面积Acr为：m2；段热管管外总表面积AC；管外有效给热系数侧：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：，；，求总传热系数，；，；由其中:只有第一项与最后一项对实际设计起关键作用,其他均不属于同一数量级。得：（5）求理论加热侧总传热面积标准换热量取Q=（302.3+284.43）/2=293.4KW;（6）所需热管数n（7）实际采用数量n0工程换热效率取0.8得到根据纵深排布关系错排；得到实际用量为：1625支（8）换热器纵深排数m即:13支管与12支管各6

6、5排；（9）具体纵深方向排放关系：；（10）求通过热管换热器的压力降换热器的净自由容积NFV求容积当量直径D；；；3）求4）求摩擦系数f平均管壁温度℃；℃；求壁温下的流体动力黏度热侧：冷侧：求通过换热器的压降（11）结论在压力允许条件下：选择热管数量为1625支；列数为：13、12的正三角叉排；纵深排数：13列为65排、12列为65排；纵深方向长度约L=7000mm；实际还要有6个左右的支撑管；热管几何尺寸①基管：φ25×320#GB3087②翅片:12.5×1.2、12.5×1Q195-BFGB700③翅片高:热侧12.5mm冷侧12.5mm④螺距:热侧15mm冷侧

7、8mm排布关系①迎风面积：热侧0.778m2冷侧热侧0.75m2②横向节距：0.062m③纵深节距:0.054m④纵深排布关系:13(12)管板厚度确定①开孔数量:813个；②开孔间距:30mm；③开孔尺寸:三角形排布D=62mm；④开孔焊接总周长:8.17m；⑤极限使用温度:t=600℃；根据：得：计算：钢板厚度δ取15mm（已经考虑腐蚀裕量1.5mm）工作原理特点本空气预热器采用高级无效热管作为传热换热元件，具有体积小，换热效率高，资金回收期短，寿命长等无法比拟的特色。无机高效热管表现在：啟動迅速、傳熱速度快：自元件一端加熱，數秒鐘就可將熱量傳遞