热管计算示例.doc

热管余热锅炉热工计算说明书单位名称:设计工程师:一设备外观及参数二工艺计算已知：排烟量为Vh13000(标准状况)， 烟气进口温度，烟气出预热器温度为240，冷却水进口温度，饱和蒸汽温度194，蒸汽压力P=1.25MPa, 无机热管长度为l2.3m，加热段lh1.5m(标准折合长度)，冷却段lc0.45m(标准折合长度)，管外径为d032mm，内径为di26mm，壁厚为3mm，翅片高度lf0.015m，厚度f0.0015m，间距t10.5mm，翅片节距12mm，翅片数nf130；采用叉排，管子中心距为ST0.080m；SL0.070m。试求：所需无机热管的数量及排列方式并计算其压力降。（1） 计算传热量1） 烟气定性温度290查得定性温度下烟气的参数：定压比热1.121kJ/kg；密度：0.617kg/;粘度：28.210kg/(ms)。导热系数：；普朗特数：0.6512） 烟气放热量Qh524.22kW。3） 热管传到水侧的热量考虑烟气侧有3热损，故：Qc524.22（13）508.5kW。4） 水侧实际获得热量考虑冷侧3热损，故：508.5（13）493.24kW。5） 可得到的194饱和蒸汽量：m= 658 kg/h（2） 计算水的对数平均温差1） 水侧定性温度107。2） 对数平均温差133.6（3） 确定迎风面积和迎风面管排数B1） 取标准迎面风速wN2.5m/s；2） 烟气迎风面积；3） 迎风面宽度E (=1.5m)4） 迎风面管排数根，取B13根。实际迎风面宽度实际迎风面积1.56m2实际迎面风速=2.31m/s(4) 求总传热系数1） 管束最小流通截面积NFA热侧：冷侧：2） 最大质量流速热侧：9.770103冷侧： 3） 求热侧：3080冷侧：5814） 求流体给热系数热侧：=30.10冷侧：=193.45） 求翅片效率热侧：0.434查图得：。6） 求热管管外总表面积单支热管翅片表面积为：其中，dm0.047m，df0.062m。翅片间光管表面积Ar为：。 加热段热管管外总表面积Ah为： 。 冷却段管外表面积Ac 7） 管外有效给热系数热侧：冷侧：193.48） 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：，；，9） 求总传热系数，由 得： （5）求加热侧总传热面积169.2m2。（6）所需热管数n取系统效率为0.75工程实际选用热管数量（7）换热器纵深排数m1313+1212=313根（8）求通过热管换热器的压力降1） 换热器的净自由容积NFV 3.54610-3。2） 求容积当量直径 5.710-3； 。 3）求 热侧：601.75冷测：914.82。4）求摩擦系数f 0.759 0.714。5） 平均管壁温度热侧：237 冷侧：179。6） 求壁温下的流体密度热侧：冷侧： 7） 求通过换热器的压降热侧：534 Pa冷侧：0.033 Pa三结论1、理论计算结果1）实际迎风面宽度实际迎风面积1.56m2实际迎面风速=2.31m/s2）热管翅片表面积=0.613 m2翅片间光管表面积Ar=0.13 m2加热段热管管外总表面积Ah为=0.744 m23) 冷却侧总传热面积Ac=15.7 m2加热侧总传热面积=232.8m24) 可得到的194饱和蒸汽量m= 650 kg/h