熱管余熱鍋爐計(jì)算書(shū)

1、 1 熱管余熱鍋爐熱工計(jì)算說(shuō)明書(shū) 單位名稱(chēng): 設(shè)計(jì)工程師: 2 一設(shè)備外觀及參數(shù) 3 二工藝計(jì)算 已知：排煙量為Vh130003/mh(標(biāo)準(zhǔn)狀況)， 煙氣進(jìn)口溫度1340ht?，煙氣出預(yù)熱器溫度為?ht2240oC，冷卻水進(jìn)口溫度120ct?，飽和蒸汽溫度2ct?194oC，蒸汽壓力P=1.25MPa, 無(wú)機(jī)熱管長(zhǎng)度為l2.3m，加熱段lh1.5m(標(biāo)準(zhǔn)折合長(zhǎng)度)，冷卻段lc0.45m(標(biāo)準(zhǔn)折合長(zhǎng)度)，管外徑為d032mm，內(nèi)徑為di26mm，壁厚為?w?3mm，翅片高度lf0.015m，厚度f(wàn)0.0015m，間距t10.5mm，翅片節(jié)距12mm，翅片數(shù)nf130；采用叉排，管子中心距為ST0

2、.080m；SL0.070m。 試求：所需無(wú)機(jī)熱管的數(shù)量及排列方式并計(jì)算其壓力降。 （1 ） 計(jì)算傳熱量Q 1）煙氣定性溫度121502hhhoftttC?290 查得定性溫度下煙氣的參數(shù)： 定壓比熱hpC1.121kJ/kg?o密度：hf?0.617kg/3m; 粘度：hf?28.2?106?kg/(m?s導(dǎo)熱系數(shù)：24.8310/()hfWmk?普朗特?cái)?shù)：hPr0.651 2）煙氣放熱量Qh 12()hhhhhfpQVCtt?524.22kW。 3）熱管傳到水側(cè)的熱量 考慮煙氣側(cè)有3熱損，故：Qc524.22?（13）508.5kW。 4）水側(cè)實(shí)際獲得熱量Q? 考慮冷側(cè)3熱損，故：cQ?5

3、08.5?（13）493.24kW。 4 5）可得到的194飽和蒸汽量： 21()ccpQcmCttm? ? m= 658 kg/h （2） 計(jì)算水的對(duì)數(shù)平均溫差mt? 1 ）水側(cè)定性溫度12 2ccc fttt ?107oC。 2）對(duì)數(shù)平均溫差121268.25lnomtttCtt?133.6 （3） 確定迎風(fēng)面積exA和迎風(fēng)面管排數(shù)B 1）取標(biāo)準(zhǔn)迎面風(fēng)速wN2.5m/s； 2）煙氣迎風(fēng)面積21.4444hhexNVAmw?； 3）迎風(fēng)面寬度E 0.963hhexhAEml? (hl=1.5m) 4）迎風(fēng)面管排數(shù)12.04hTEBS?根，取B13根。 實(shí)際迎風(fēng)面寬度130.081.04hEm

4、? 實(shí)際迎風(fēng)面積'0.1hcexexAAm?1.56m2 實(shí)際迎面風(fēng)速'Nw=2.31m/s (4) 求總傳熱系數(shù)HU 1）管束最小流通截面積NFA 熱側(cè)：?2020.821TfffhNFASdlnlBm? 冷側(cè)：?'200.281TNFASdlBm? 2）最大質(zhì)量流速maxG 5 熱側(cè)：32max8.310/hhffhVGkgmhNFA?9.770×103)/(2hmkg? 冷側(cè)： 32max15.510/()cGkgmh? 3）求Ref 熱側(cè)：maxRe 1643hho fhfG d?3080 冷側(cè)：maxRe1931ccofcfGd?581 4）求流體給

5、熱系數(shù)fh 熱側(cè)：0.6381/320.1370(Re)(Pr)24.7/hfhhhoffokhWmCd?=30.10)/(2CmW? 冷側(cè)：0.6381/320.1370(Re)(Pr)25.4/cfcccoffokhWmCd?=193.4)/(2CmW? 5） 求翅片效率f? 熱側(cè)：20.68hfhhffwfhlk?0.434 查圖得：0.84hf?。 6）求熱管管外總表面積HA 單支熱管翅片表面積fA為： ?1/21/2222222()/10.613fmfffAdtbdtLtm?其中，dm0.047m，df0.062m。 翅片間光管表面積Ar為： ?201/0.13rhfAdltm?。

6、加熱段熱管管外總表面積Ah為： 20.744hfrAAAm?。 冷卻段管外表面積Ac 6 200.05ccAdlm? 7） 管外有效給熱系數(shù)feh 熱側(cè)：2()26/hhhhfrffhofehhhAAhWmCA? 冷側(cè)：()21.15/ccccfrffcofechhAAhWmCA?193.4)/(2CmW? 8） 壁熱阻rw和污垢熱阻yr 熱側(cè) ：20.00035/yhoyyrmCWk?0.0304520.000057/owwwrmCWk?，其中mfy0015.0?210926.4?yk?kmW?/； 冷側(cè)可忽略不計(jì)。 金屬管壁熱阻：ww wkr? ? 48?hwk?kmW?/，57?cwk?

7、kmW?/； 000063.0?hwr20.000057/owwwrmCWk?，000053.0?cwr20.000057/owwwrmCWk? 9） 求總傳熱系數(shù)HU 21486.0mldAhihi?，2083.0mldAcici? 2269.0mldAhwhw?，20102.0mldAccw? 23318.2mAAfhy?，5810?cHPhHPhh)/(2CmW? 由chcfehhcyhhcycwhhcwcihhcHPhihhhHPhyhhhyhwhhhwhfeHAhAAArAArAAhAAhAArAArhU?1111 得： 222.5/(HUWm?） （5）求加熱側(cè)總傳熱面積hHA 2

8、3.62chHHmQAmUt?169.2m2。 7 （6）所需熱管數(shù) n 169.22280.744hl?hHhhAn= 根A 取系統(tǒng)效率為0.75 工程實(shí)際選用熱管數(shù)量 0.75nN=304根 （7）換熱器縱深排數(shù) m 300212525nmB? 排 13× 13+12 ×12=313 根 （ 8 ）求通過(guò)熱管換熱器的壓力降 1）換熱器的凈自由容積NFV 22233000.866()1.5610/44LTfffNFVSSdddnmm?3.546×10-3mm/3。 2）求容積當(dāng)量直徑 347.7210hevhhNFVDmA?5.7×-32； 21392

9、.04mANFVDchcev?。 3）求'efR 熱側(cè)：maxRe'2854hhhevefhfDG?601.75 冷測(cè)：maxRe'3015cccevefcfDG?914.82。 4）求摩擦系數(shù)f 0.1451.92(Re')0.601hheff?0.759 0.1451.92(Re')0.585hceff?0.714。 5）平均管壁溫度mt 8 熱側(cè)：102hhocwfhhfefQttChAn?237 冷側(cè)：85hcocwfQttChcAcn?179。 6）求壁溫下的流體密度w? 熱側(cè)：)/(103.276smkghw? 冷側(cè)： )/(1012 .21

10、16 s mkgcw? 7）求通過(guò)換熱器的壓降p? 熱側(cè)：max()()()()9.85122hhhhfhevLhhhcevfwTTfGLDSpPagDSS?534 Pa 冷側(cè)：max()()()()9.84082ccccfcevLccccevfwTTfGLDSpPagDSS?0.033 Pa 9 三結(jié)論 1、理論計(jì)算結(jié)果 1）實(shí)際迎風(fēng)面寬度130.081.04hEm? 實(shí)際迎風(fēng)面積'0.1hcexexAAm?1.56m2 實(shí)際迎面風(fēng)速'Nw=2.31m/s 2）熱管翅片表面積fA=0.613 m2 翅片間光管表面積Ar=0.13 m2 加熱段熱管管