熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算

1、序號(hào) 名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及來源結(jié)果一、已知條件1 煙氣入口溫度ty1已知2152 煙氣出口溫度ty2已知1453 煙氣流量VyNm3/h已知650004 空氣進(jìn)口溫度tk1已知205 空氣出口溫度tk2119.508936 空氣流量VkNm3/h已知50000二、熱平衡的計(jì)算1 煙氣入口比熱Cy1KJ/(Kg) 查表1.1122 煙氣出口比熱Cy2KJ/(Kg) 查表1.08833 煙氣放出熱量QyKw0.96*Vy*1.295*(ty1*Cy1-ty2*Cy2)/36001824.38654 空氣進(jìn)口比熱Ck1KJ/(Kg) 查表1.0055 空氣出口比熱Ck2KJ/(Kg) 查表1.01

2、8256 空氣吸收熱量QkKwVk*1.293*(tK1*CK1-tK2*CK2)/36001824.3865三、基本選擇1 工質(zhì)的選擇(ty1+tk2)/2167.25446水做工質(zhì)合適2 管材選擇20#外徑d0mm38壁厚mm3內(nèi)徑dimm32換熱管加熱段長(zhǎng)度Lym結(jié)構(gòu)決定1.49換熱管冷卻段長(zhǎng)度Lk0.86加熱段單根光管換熱面積 Ay0m23.14*d0*Ly/10000.1777868加熱段面積0.2889868加熱段翅化比1.6254683冷卻段單根光管換熱面積 AkO3.14*d0*Lk/10000.1026152冷卻段面積AkAk0+Akf0.6639261冷卻段翅化比kAk/A

3、k06.4700563 結(jié)構(gòu)的選取橫向管根數(shù)nmm假設(shè)17橫向管間距S1mm結(jié)構(gòu)決定80縱向管間距S2mm結(jié)構(gòu)決定75距框架單邊距離S359橫向?qū)挾菳S1*(n-1)+2*S31478煙氣流通截面積SB*Ly/1000-d0*Ly*n/10001.240598空氣流通截面積0.77476995 煙氣流速Nm/s14.553913質(zhì)量流速Kg/m2s18.8473186 空氣流速17.92647質(zhì)量流速23.1789266 阻力的計(jì)算f0.3834781管排數(shù)N39煙氣側(cè)阻力PmmH2O744.2829f0.3448123空氣側(cè)阻力784.296197 煙氣平均溫度tp(ty1+ty2)/218

4、0m2/s查表3.475E-05W/(m.)查表0.041345Kg/(m.s)查表2.506E-05Pr查表0.6670.728358 煙氣雷諾數(shù)熱態(tài)流速Vm/s24.1499雷諾數(shù)ReVd0/(*1000)26407.384對(duì)流換熱系數(shù)yW/(m2.)0.33*(/d0)*Re0.6Pr0.3143.02973翅化后對(duì)流換熱系數(shù)0.85*y*197.616749 空氣平均溫度69.754465m2/s查表2.342E-05W/(m.)查表0.0322625Kg/(m.s)查表2.201E-05Pr查表0.687750.9410 空氣雷諾數(shù)熱態(tài)流速Vm/s22.506878對(duì)流換熱系數(shù)yW/

5、(m2.)167.93525翅化后yW/(m2.)923.5678711 管壁熱阻wW/(m.)40R管m2/Wd0/(2w)*Ln(d0/di)8.163E-0511 污垢熱阻R污m2/W0.001712 傳熱系數(shù)KW/(m2)92.67368713 對(duì)數(shù)平均溫差t(ty1-ts1)-(ty2-ts1)/Ln(ty1-ts1)/(ty2-ts1)109.5841514 傳熱面積197.6083715 需要管根數(shù)1111.490716 1.05倍后熱管根數(shù)1167.065217 換熱管層數(shù)70.731226實(shí)際層數(shù)70.73122618 實(shí)際換熱管根數(shù)6443919 實(shí)際光管面積114.494

6、7翅化后面積186.1075翅片厚度1.5翅片厚度1肋片高度20翅片后高度68肋片長(zhǎng)度1390翅片間距7肋片個(gè)數(shù)2翅片個(gè)數(shù)112.4286肋片片面積 Ayf0.1112翅片面積 Akf0.561311翅片重量0.3273翅片重量2.203145介質(zhì)重0.7785無縫管每米重2.59熱管長(zhǎng)度2500管重6.475隔環(huán)重0.35單根熱管重量10.134熱管規(guī)格熱管根數(shù)644熱管總重6526.3骨架槽鋼80骨架槽鋼小面65設(shè)備高度2660設(shè)備長(zhǎng)度3110設(shè)備寬度(煙道寬度)1600熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算書序號(hào) 名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及來源結(jié)果一已知條件1 煙氣入口溫度ty1已知2302 煙氣出口溫度ty2

7、已知1503 煙氣流量MyKg/h已知60004 空氣進(jìn)口溫度tk1已知155 空氣出口溫度tk2tk1+Qy*3600/Mk*Ck1096 空氣流量MkKg/h已知5500二熱平衡的計(jì)算1 煙氣平均溫度typj190.02 煙氣平均定壓比熱CyKJ/(Kg) 查表1.093 煙氣散熱損失系數(shù)Ysr選定04 煙氣放出熱量QyKW(1-Ysr)*My*Cy*(ty1-ty2)/36001455 空氣平均溫度tkpj62.16 空氣平均定壓比熱CkKJ/(Kg) 假定空氣平均溫度,估算查表1.0097 空氣溫升tKtK2-tK194三基本選擇1 工質(zhì)的選擇(ty1+tk2)/21702 管材選擇外

8、徑d0mm選定25壁厚gmm選定2.5內(nèi)徑dimmd0-2*g20翅片厚度cpmm選定0.8翅片間距 bmm選定4翅片間隙Ymm選定3.2翅片高度Hmm選定12.5翅片外徑dfmmd0+2*H50每米翅片管的翅片數(shù)目S1000/ b250每米翅片管的翅片面積Afm2S(df2-d02)/4*2+dfcp)0.7673每米翅片管的裸管面積Abm2d0YS0.0628每米翅片管的光管面積A0m2d00.0785翅化比10.63 結(jié)構(gòu)的選取3.1 入口質(zhì)量流速的初步選擇煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GyKg/(m2.S)選定3空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GkKg/(m2.S)Gy(Mk/My)1.5382.623.2

9、 經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比煙氣段和空氣段的經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比Ljj(My/Mk)-0.5380.954選用的長(zhǎng)度比Lxy選定1.0003.3 進(jìn)口截面尺寸煙氣側(cè)迎風(fēng)面積Ayym2My/Gy/36000.56空氣側(cè)迎風(fēng)面積Akym2Mk/Gk/36000.58煙氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lymm選定1000空氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lkmm選定1000煙氣側(cè)管束的計(jì)算寬度ByjsmmAyy/Ly556空氣側(cè)管束的計(jì)算寬度BkjsmmAkk/Lk582管束的寬度富裕系數(shù)fb選定0.30管束的計(jì)算寬度Bjsmm(1+fb)*MIN(Byjs,Bkjs)722管束的寬度Bmm選定715實(shí)際煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GysjKg/(m2.S)My/Ly/B

10、2.33實(shí)際空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GksjKg/(m2.S)MK/LK/B2.14迎風(fēng)面橫向管間距S1mm選定65迎風(fēng)面每排管根數(shù)np根B/S111.0煙氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0ydm2d0Ly0.079煙氣側(cè)每排熱管光管外表面積A0ypm2np*A0yd0.864空氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0kdm2d0Lk0.079空氣側(cè)每排熱管光管外表面積A0kpm2np*A0kd0.864煙氣側(cè)最窄流通面積比xAyzm2(S1*Ly-2d0-2Ly/b*cp)/(S1*Ly)0.609空氣側(cè)最窄流通面積比xAkzm2(S1*Lk-2d0-2Lk/b*cp)/(S1*Lk)0.609煙氣側(cè)最窄流通面實(shí)

11、際質(zhì)量流速GymaxKg/(m2.S)Gysj/xAyz3.83空氣側(cè)最窄流通面面實(shí)際質(zhì)量流速GkmaxKg/(m2.S)Gksj/xAkz3.514 傳熱計(jì)算Kg/(m.s)4.1 煙氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算煙氣的平均溫度typj(ty1+ty2)/2190.0煙氣的密度yKg/m3查表0.75煙氣的導(dǎo)熱系數(shù)yW/(m.)查表0.0395煙氣的動(dòng)力粘度系數(shù)yKg/(m.s)查表0.000024煙氣的普朗特?cái)?shù)Pry查表0.67翅徑比Xdf/d02.00煙氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)0.1378(y/d0)(d0Gymax/y)0.718(Pry)1/3(Y/H)0.29648.9

12、70.1057(y/d0)(d0Gymax/y)0.667(Pry)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075m52.16m.H0.65煙氣側(cè)翅片管翅片效率y查圖0.85煙氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)*y440.2煙氣側(cè)以光管外表面熱阻Rym2/W1/y0.0022724.2 空氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算空氣的平均溫度tkpj(tk1+tk2)/262.1空氣的密度kKg/m3查表1.035空氣的導(dǎo)熱系數(shù)kW/(m.)查表0.0295空氣的動(dòng)力粘度系數(shù)kKg/(m.s)查表0.0000205空氣的普朗特?cái)?shù)Prk0.694空氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)0.1

13、378(k/d0)(d0Gkmax/k)0.718(Prk)1/3(Y/H)0.29638.930.1057(k/d0)(d0Gkmax/k)0.667(Prk)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075空氣側(cè)翅片管翅片效率k查圖0.85空氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)*k*k349.9空氣側(cè)以光管外表面熱阻Rkm2/W1/k0.0028584.3 管壁熱阻的計(jì)算鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)wW/(m.)選定45.0鋼管的管壁熱阻Rgm2/Wd0/(2w)*Ln(d0/di)0.0000624.4 煙氣側(cè)污垢熱阻Rwm2/W選定0.0014.5 熱管的傳熱系數(shù)計(jì)算熱管的總熱阻Rzm2

14、/WRy+Rk*(Ly/Lk)+Rg*(1+Ly/Lk)+Rw0.00625熱管的傳熱系數(shù)K0W/(m.)1/Rz159.94.6 傳熱溫差計(jì)算最大溫差tmaxty2-tK1135.0最小溫差tminty1-tk2120.7對(duì)數(shù)平均溫差T(tmax-tmin)/(ln(tmax/tmin)127.74.7 傳熱面積計(jì)算傳熱面積A0m2Qy/(K0T)7.12所需管子根數(shù)n1根A0/(d0Ly)90.6所需管子根數(shù)取整n1根INT(n1)+191富裕系數(shù)fx選定0.1選取管子根數(shù)n2根n1(1+fx)100叉排多管層數(shù)N1排選定5叉排少管層數(shù)N2排選定4叉排管總層數(shù)N排N1+N29實(shí)際選取管子根

15、數(shù)n根N1*np+N2(np-1)95每根管的平均傳熱量QpdjKWQy/N1.53四 阻力的計(jì)算1 煙氣側(cè)阻力的計(jì)算煙氣側(cè)摩擦系數(shù)fy18.93(d0Gymax/y)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5150.6123煙氣側(cè)總阻力PyzPafy*N*Gymax2/y107.56煙氣側(cè)每排管阻力PydPaPyz/Pyd11.952 空氣側(cè)阻力的計(jì)算空氣側(cè)摩擦系數(shù)fk18.93(d0Gkmax/k)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5150.5988空氣側(cè)總阻力PkzPafk*N*Gkmax2/k64.05空氣側(cè)每排管阻力PkdPaPkz/Pkd7

16、.12五煙氣側(cè)最低管壁溫度計(jì)算煙氣側(cè)最低管壁溫度twty2-Qpdj/(A0yd*y)105.7六熱管最大傳熱能力的計(jì)算6.1 熱管最高工作溫度Tvmax170最高工作溫度水的密度lhKg/m3查表897.5最高工作溫度水蒸汽的密度vhKg/m3查表4.118最高工作溫度水蒸汽的汽化潛熱rhKJ/Kg查表2049.2最高工作溫度水的表面張力hN/m查表0.04434最高工作溫度邦德數(shù)B0hdi(g(lh-vh)/h)0.58.887最高工作溫度Ck值Ckh3.20.5tanh(0.5B0h0.25)1.249最高工作溫度攜帶極限功率QenthKWCkh2rh(/4di2)(lh-0.25-vh

17、-0.25)-2*(gh(lh-vh)0.255.6896.2 熱管最低工作溫度Tvmin82.50最低工作溫度水的密度llKg/m3查表970.2最低工作溫度水蒸汽的密度vlKg/m3查表0.326最低工作溫度水蒸汽的汽化潛熱rlKJ/Kg查表2301.8最低工作溫度水的表面張力lN/m查表0.06212最低工作溫度邦德數(shù)B0ldi(g(ll-vl)/l)0.57.823最低工作溫度Ck值Ckl3.20.5tanh(0.5B0l0.25)1.223最低工作溫度攜帶極限功率QentlKWCkl2rl(/4di2)(ll-0.25-vl-0.25)-2*(gl(ll-vl)0.252.361安全

18、性判定安全七管束重量7.1 光管重量鋼管的密度gKg/m3查表7850單根熱管光管重量Wg0dKg/4(d02-di2)*g*(Ly+Lk)2.773熱管光管總重量Wg0KgNWg0d263.47.2 翅片重量翅片的密度cpKg/m3查表7850單根熱管翅片重量WcpdKg/4(df2-do2)*cp*cp*(Ly+Lk)/b+1)1.679熱管光管總重量WcpKgNWcpd159.57.3 熱管重量單根熱管重量WdKgWg0d+Wcpd4.452熱管總重量WKgWg0+Wcp422.9注1 1、例例題題摘摘自自（方方彬彬著著19841984）第第6161頁(yè)頁(yè)例例題題一一2 2、管管束束順順排

19、排的的管管外外換換熱熱系系數(shù)數(shù)為為叉叉排排的的0.80.8倍倍備注水做工質(zhì)合適20#鋼20熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算書X=1.7-2.4,d0=12-41X=1.2-1.7,d0=13.5-16X=1.7-2.4,d0=12-41X=1.2-1.7,d0=13.5-16熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算書序號(hào) 名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及來源結(jié)果一已知條件1 煙氣入口溫度ty1已知2502 煙氣出口溫度ty2已知1803 煙氣流量MyKg/h已知35004 空氣進(jìn)口溫度tk1已知105 空氣出口溫度tk2tk1+Qy*3600/Mk*Ck936 空氣流量MkKg/h已知3200二熱平衡的計(jì)算1 煙氣平均溫度typj215.

20、02 煙氣平均定壓比熱CyKJ/(Kg) 查表1.093 煙氣散熱損失系數(shù)Ysr選定04 煙氣放出熱量QyKW(1-Ysr)*My*Cy*(ty1-ty2)/3600745 空氣平均溫度tkpj51.46 空氣平均定壓比熱CkKJ/(Kg) 假定空氣平均溫度,估算查表1.0097 空氣溫升tKtK2-tK183三基本選擇1 工質(zhì)的選擇(ty1+tk2)/21712 管材選擇外徑d0mm選定25壁厚gmm選定2.5內(nèi)徑dimmd0-2*g20翅片厚度cpmm選定0.8翅片間距 bmm選定4翅片間隙Ymm選定3.2翅片高度Hmm選定12.5翅片外徑dfmmd0+2*H50每米翅片管的翅片數(shù)目S10

21、00/ b250每米翅片管的翅片面積Afm2S(df2-d02)/4*2+dfcp)0.7673每米翅片管的裸管面積Abm2d0YS0.0628每米翅片管的光管面積A0m2d00.0785翅化比10.63 結(jié)構(gòu)的選取3.1 入口質(zhì)量流速的初步選擇煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GyKg/(m2.S)選定3空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GkKg/(m2.S)Gy(Mk/My)1.5382.613.2 經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比煙氣段和空氣段的經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比Ljj(My/Mk)-0.5380.953選用的長(zhǎng)度比Lxy選定1.0003.3 進(jìn)口截面尺寸煙氣側(cè)迎風(fēng)面積Ayym2My/Gy/36000.32空氣側(cè)迎風(fēng)面積Akym2Mk/Gk/3

22、6000.34煙氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lymm選定500空氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lkmm選定500煙氣側(cè)管束的計(jì)算寬度ByjsmmAyy/Ly648空氣側(cè)管束的計(jì)算寬度BkjsmmAkk/Lk680管束的寬度富裕系數(shù)fb選定0.00管束的計(jì)算寬度Bjsmm(1+fb)*MIN(Byjs,Bkjs)648管束的寬度Bmm選定650實(shí)際煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GysjKg/(m2.S)My/Ly/B2.99實(shí)際空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GksjKg/(m2.S)MK/LK/B2.74迎風(fēng)面橫向管間距S1mm選定65迎風(fēng)面每排管根數(shù)np根B/S110.0煙氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0ydm2d0Ly0.039煙氣側(cè)每排熱管光管外

23、表面積A0ypm2np*A0yd0.393空氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0kdm2d0Lk0.039空氣側(cè)每排熱管光管外表面積A0kpm2np*A0kd0.393煙氣側(cè)最窄流通面積比xAyzm2(S1*Ly-2d0-2Ly/b*cp)/(S1*Ly)0.609空氣側(cè)最窄流通面積比xAkzm2(S1*Lk-2d0-2Lk/b*cp)/(S1*Lk)0.609煙氣側(cè)最窄流通面實(shí)際質(zhì)量流速GymaxKg/(m2.S)Gysj/xAyz4.91空氣側(cè)最窄流通面面實(shí)際質(zhì)量流速GkmaxKg/(m2.S)Gksj/xAkz4.494 傳熱計(jì)算Kg/(m.s)4.1 煙氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算煙氣的平均溫度typj(

24、ty1+ty2)/2215.0煙氣的密度yKg/m3查表0.74煙氣的導(dǎo)熱系數(shù)yW/(m.)查表0.0400煙氣的動(dòng)力粘度系數(shù)yKg/(m.s)查表0.000024煙氣的普朗特?cái)?shù)Pry查表0.67翅徑比Xdf/d02.00煙氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)0.1378(y/d0)(d0Gymax/y)0.718(Pry)1/3(Y/H)0.29659.320.1057(y/d0)(d0Gymax/y)0.667(Pry)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075m57.41m.H0.72煙氣側(cè)翅片管翅片效率y查圖0.85煙氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)

25、*y533.2煙氣側(cè)以光管外表面熱阻Rym2/W1/y0.0018764.2 空氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算空氣的平均溫度tkpj(tk1+tk2)/251.4空氣的密度kKg/m3查表1.003空氣的導(dǎo)熱系數(shù)kW/(m.)查表0.0280空氣的動(dòng)力粘度系數(shù)kKg/(m.s)查表0.0000196空氣的普朗特?cái)?shù)Prk0.698空氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)0.1378(k/d0)(d0Gkmax/k)0.718(Prk)1/3(Y/H)0.29645.650.1057(k/d0)(d0Gkmax/k)0.667(Prk)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075空氣側(cè)翅片管翅片

26、效率k查圖0.85空氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)*k*k410.3空氣側(cè)以光管外表面熱阻Rkm2/W1/k0.0024374.3 管壁熱阻的計(jì)算鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)wW/(m.)選定45.0鋼管的管壁熱阻Rgm2/Wd0/(2w)*Ln(d0/di)0.0000624.4 煙氣側(cè)污垢熱阻Rwm2/W選定0.0014.5 熱管的傳熱系數(shù)計(jì)算熱管的總熱阻Rzm2/WRy+Rk*(Ly/Lk)+Rg*(1+Ly/Lk)+Rw0.00544熱管的傳熱系數(shù)K0W/(m.)1/Rz183.94.6 傳熱溫差計(jì)算最大溫差tmaxty2-tK1170.0最小溫差tminty1-tk2157.3對(duì)

27、數(shù)平均溫差T(tmax-tmin)/(ln(tmax/tmin)163.64.7 傳熱面積計(jì)算傳熱面積A0m2Qy/(K0T)2.47所需管子根數(shù)n1根A0/(d0Ly)62.8所需管子根數(shù)取整n1根INT(n1)+163富裕系數(shù)fx選定0.2選取管子根數(shù)n2根n1(1+fx)76叉排多管層數(shù)N1排選定5叉排少管層數(shù)N2排選定4叉排管總層數(shù)N排N1+N29實(shí)際選取管子根數(shù)n根N1*np+N2(np-1)86每根管的平均傳熱量QpdjKWQy/N0.86四 阻力的計(jì)算1 煙氣側(cè)阻力的計(jì)算煙氣側(cè)摩擦系數(shù)fy18.93(d0Gymax/y)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5

28、150.5659煙氣側(cè)總阻力PyzPafy*N*Gymax2/y165.93煙氣側(cè)每排管阻力PydPaPyz/Pyd18.442 空氣側(cè)阻力的計(jì)算空氣側(cè)摩擦系數(shù)fk18.93(d0Gkmax/k)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5150.5460空氣側(cè)總阻力PkzPafk*N*Gkmax2/k98.75空氣側(cè)每排管阻力PkdPaPkz/Pkd10.97五煙氣側(cè)最低管壁溫度計(jì)算煙氣側(cè)最低管壁溫度twty2-Qpdj/(A0yd*y)138.8六熱管最大傳熱能力的計(jì)算6.1 熱管最高工作溫度Tvmax171最高工作溫度水的密度lhKg/m3查表897.5最高工作溫度水蒸汽

29、的密度vhKg/m3查表4.118最高工作溫度水蒸汽的汽化潛熱rhKJ/Kg查表2049.2最高工作溫度水的表面張力hN/m查表0.04434最高工作溫度邦德數(shù)B0hdi(g(lh-vh)/h)0.58.887最高工作溫度Ck值Ckh3.20.5tanh(0.5B0h0.25)1.249最高工作溫度攜帶極限功率QenthKWCkh2rh(/4di2)(lh-0.25-vh-0.25)-2*(gh(lh-vh)0.255.6896.2 熱管最低工作溫度Tvmin95.00最低工作溫度水的密度llKg/m3查表970.2最低工作溫度水蒸汽的密度vlKg/m3查表0.326最低工作溫度水蒸汽的汽化潛

30、熱rlKJ/Kg查表2301.8最低工作溫度水的表面張力lN/m查表0.06212最低工作溫度邦德數(shù)B0ldi(g(ll-vl)/l)0.57.823最低工作溫度Ck值Ckl3.20.5tanh(0.5B0l0.25)1.223最低工作溫度攜帶極限功率QentlKWCkl2rl(/4di2)(ll-0.25-vl-0.25)-2*(gl(ll-vl)0.252.361安全性判定安全七管束重量7.1 光管重量鋼管的密度gKg/m3查表7850單根熱管光管重量Wg0dKg/4(d02-di2)*g*(Ly+Lk)1.387熱管光管總重量Wg0KgNWg0d119.27.2 翅片重量翅片的密度cpK

31、g/m3查表7850單根熱管翅片重量WcpdKg/4(df2-do2)*cp*cp*(Ly+Lk)/b+1)1.507熱管光管總重量WcpKgNWcpd129.67.3 熱管重量單根熱管重量WdKgWg0d+Wcpd2.894熱管總重量WKgWg0+Wcp248.8注1 1、例例題題摘摘自自（方方彬彬著著19841984）第第6666頁(yè)頁(yè)例例題題二二2 2、管管束束順順排排的的管管外外換換熱熱系系數(shù)數(shù)為為叉叉排排的的0.80.8倍倍備注水做工質(zhì)合適20#鋼20熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算書X=1.7-2.4,d0=12-41X=1.2-1.7,d0=13.5-16X=1.7-2.4,d0=12-41X=

32、1.2-1.7,d0=13.5-16熱管空氣預(yù)熱器計(jì)算書序號(hào) 名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及來源結(jié)果一已知條件1 煙氣入口溫度ty1已知3272 煙氣出口溫度ty2已知1403 煙氣流量MyKg/h已知646004 空氣進(jìn)口溫度tk1已知205 空氣出口溫度tk2tk1+Qy*3600/Mk*Ck2296 空氣流量MkKg/h已知60802二熱平衡的計(jì)算1 煙氣平均溫度typj233.52 煙氣平均定壓比熱CyKJ/(Kg) 查表1.1063 煙氣散熱損失系數(shù)Ysr選定0.044 煙氣放出熱量QyKW(1-Ysr)*My*Cy*(ty1-ty2)/360035635 空氣平均溫度tkpj124.46

33、空氣平均定壓比熱CkKJ/(Kg) 假定空氣平均溫度,估算查表1.017 空氣溫升tKtK2-tK1209三基本選擇1 工質(zhì)的選擇(ty1+tk2)/22782 管材選擇外徑d0mm選定30壁厚gmm選定2.5內(nèi)徑dimmd0-2*g25翅片厚度cpmm選定0.8翅片間距 bmm選定4翅片間隙Ymm選定3.2翅片高度Hmm選定12.5翅片外徑dfmmd0+2*H55每米翅片管的翅片數(shù)目S1000/ b250每米翅片管的翅片面積Afm2S(df2-d02)/4*2+dfcp)0.8686每米翅片管的裸管面積Abm2d0YS0.0754每米翅片管的光管面積A0m2d00.0942翅化比10.03

34、結(jié)構(gòu)的選取3.1 入口質(zhì)量流速的初步選擇煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GyKg/(m2.S)選定3空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GkKg/(m2.S)Gy(Mk/My)1.5382.733.2 經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比煙氣段和空氣段的經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比Ljj(My/Mk)-0.5380.968選用的長(zhǎng)度比Lxy選定1.0003.3 進(jìn)口截面尺寸煙氣側(cè)迎風(fēng)面積Ayym2My/Gy/36005.98空氣側(cè)迎風(fēng)面積Akym2Mk/Gk/36006.18煙氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lymm選定2500空氣側(cè)熱管長(zhǎng)度Lkmm選定2500煙氣側(cè)管束的計(jì)算寬度ByjsmmAyy/Ly2393空氣側(cè)管束的計(jì)算寬度BkjsmmAkk/Lk2472管束的寬度富裕系數(shù)f

35、b選定0.10管束的計(jì)算寬度Bjsmm(1+fb)*MIN(Byjs,Bkjs)2632管束的寬度Bmm選定2600實(shí)際煙氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GysjKg/(m2.S)My/Ly/B2.76實(shí)際空氣側(cè)迎風(fēng)面質(zhì)量流速GksjKg/(m2.S)MK/LK/B2.60迎風(fēng)面橫向管間距S1mm選定65迎風(fēng)面每排管根數(shù)np根B/S140.0煙氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0ydm2d0Ly0.236煙氣側(cè)每排熱管光管外表面積A0ypm2np*A0yd9.420空氣側(cè)每根熱管光管外表面積A0kdm2d0Lk0.236空氣側(cè)每排熱管光管外表面積A0kpm2np*A0kd9.420煙氣側(cè)最窄流通面積比xAyzm2(

36、S1*Ly-2d0-2Ly/b*cp)/(S1*Ly)0.532空氣側(cè)最窄流通面積比xAkzm2(S1*Lk-2d0-2Lk/b*cp)/(S1*Lk)0.532煙氣側(cè)最窄流通面實(shí)際質(zhì)量流速GymaxKg/(m2.S)Gysj/xAyz5.19空氣側(cè)最窄流通面面實(shí)際質(zhì)量流速GkmaxKg/(m2.S)Gksj/xAkz4.884 傳熱計(jì)算Kg/(m.s)4.1 煙氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算煙氣的平均溫度typj(ty1+ty2)/2233.5煙氣的密度yKg/m3查表0.70煙氣的導(dǎo)熱系數(shù)yW/(m.)查表0.0429煙氣的動(dòng)力粘度系數(shù)yKg/(m.s)查表0.000026煙氣的普朗特?cái)?shù)Pry查表0.6

37、6翅徑比Xdf/d01.83煙氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)0.1378(y/d0)(d0Gymax/y)0.718(Pry)1/3(Y/H)0.29659.570.1057(y/d0)(d0Gymax/y)0.667(Pry)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075m57.53m.H0.72煙氣側(cè)翅片管翅片效率y查圖0.85煙氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)yW/(m2.)*y507.4煙氣側(cè)以光管外表面熱阻Rym2/W1/y0.0019714.2 空氣側(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算空氣的平均溫度tkpj(tk1+tk2)/2124.4空氣的密度kKg/m3查表0.887空氣的導(dǎo)

38、熱系數(shù)kW/(m.)查表0.0337空氣的動(dòng)力粘度系數(shù)kKg/(m.s)查表0.0000230空氣的普朗特?cái)?shù)Prk0.686空氣側(cè)以翅片管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)0.1378(k/d0)(d0Gkmax/k)0.718(Prk)1/3(Y/H)0.29649.090.1057(k/d0)(d0Gkmax/k)0.667(Prk)1/3(Y/H)0.164(Y/cp)0.075空氣側(cè)翅片管翅片效率k查圖0.85空氣側(cè)以光管外表面積為基準(zhǔn)放熱系數(shù)kW/(m2.)*k*k418.2空氣側(cè)以光管外表面熱阻Rkm2/W1/k0.0023914.3 管壁熱阻的計(jì)算鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)wW/(m.)

39、選定45.0鋼管的管壁熱阻Rgm2/Wd0/(2w)*Ln(d0/di)0.0000614.4 煙氣側(cè)污垢熱阻Rwm2/W選定0.0014.5 熱管的傳熱系數(shù)計(jì)算熱管的總熱阻Rzm2/WRy+Rk*(Ly/Lk)+Rg*(1+Ly/Lk)+Rw0.00548熱管的傳熱系數(shù)K0W/(m.)1/Rz182.34.6 傳熱溫差計(jì)算最大溫差tmaxty2-tK1120.0最小溫差tminty1-tk298.1對(duì)數(shù)平均溫差T(tmax-tmin)/(ln(tmax/tmin)108.74.7 傳熱面積計(jì)算傳熱面積A0m2Qy/(K0T)179.74所需管子根數(shù)n1根A0/(d0Ly)763.2所需管子根

40、數(shù)取整n1根INT(n1)+1764富裕系數(shù)fx選定0.1選取管子根數(shù)n2根n1(1+fx)802叉排多管層數(shù)N1排選定11叉排少管層數(shù)N2排選定10叉排管總層數(shù)N排N1+N221實(shí)際選取管子根數(shù)n根N1*np+N2(np-1)830每根管的平均傳熱量QpdjKWQy/N4.29四 阻力的計(jì)算1 煙氣側(cè)阻力的計(jì)算煙氣側(cè)摩擦系數(shù)fy18.93(d0Gymax/y)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5150.6358煙氣側(cè)總阻力PyzPafy*N*Gymax2/y510.49煙氣側(cè)每排管阻力PydPaPyz/Pyd24.312 空氣側(cè)阻力的計(jì)算空氣側(cè)摩擦系數(shù)fk18.93(d0Gkmax/k)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)-0.5150.6253空氣側(cè)總阻力PkzPafk*N*Gkmax2/k352.55空