预热器计算
一种估算预热器出口废气量的方法
体成分和废气量三者则决定了预热器出口热损失 的
大小 ,三者是影响水泥熟料烧成热耗最重要的因素。
在实际生产中,实现料 、风 、煤三者的平衡是窑 炉操作 的关键 。其 中,风量的大小除了影响物料在 预热器内的悬浮状态外 ,还会对碳酸盐分解 、煤粉燃 烧产 生直 接影 响 。如高 温风 机拉 风不 足或 过剩 直接 决定 了碳酸盐和煤粉在分解炉内的停留时间和反应 气氛 ,进而影响分解率和燃尽率 ;除此 ,还会对窑 炉
为此 ,本文 提 出利用 C1预 热 器热 量收 支平 衡 的 方 法对 预热 器 出 口废气 量 进行估 算 。该方 法 的原理
物料 收入
物料 支 出
/x.c1预 热 器 气 体 量 .z C1预 热 器 出 口废 气 量
喂料量
C1预 热器下料 量 .:
入 C1预 热 器 飞 灰 量
1 概 述
众所周知 ,在换热效率 、分离效率不变 的情况 下 ,预热器出口废气量决定了系统的固气 比,直接影 响预热 器 出 口温度 ;同时 ,废 气量 的多少在 一定 程度
. 。, , . m , .z
散 热 损 失
上反映了窑炉 内煤粉燃烧状况和过剩空气情况 ,影
响预热器出口气体成分 ;而预热器出口废气温度 、气
然而 ,目前企业对预热器出 口废气量 的测算 缺 量 ,即 ,。= , ;(3)cl预热器 出 口飞灰量与人 Cl
乏有效手段 。往往根据预热器出 口气体分析仪分析 预 热器飞灰量相等 ,即 =Ms ,飞灰 含量 (标况
结果 ,对高温风机转速或挡板进行调整 ,以此确保出 下 )均为 60g/m ;(4)C1预热器表面单位熟料热损失
Cl预 热 器 出 口飞灰 量 帆
扰流子空气预热器传热与阻力设计计算
扰流子空气预热器传热与阻力设计计算1.设计条件A.101反应炉1.烟气组分:WET COMPOSITION - MOL PCT.CO2 7.48048H2O 21.62067N2 68.56456O2 2.33429SO2 0.000002. 烟气量:4.596KG/SEC3. 空气量:4.248 KG/SEC4. 空气入口温度:20℃5. 烟气入口温度:406.15℃B.201分馏炉1.烟气组分:WET COMPOSITION - MOL PCT.CO2 7.60793H2O 20.28523N2 69.73277O2 2.37406SO2 0.000002. 烟气量:4.824KG/SEC3. 空气量:4.464 KG/SEC4. 空气入口温度:20℃5. 烟气入口温度:237.55℃说明:反应炉与分馏炉烟气混合进入扰流子空气预热器,烟气出口温度:140℃1.2辅助计算1.2.1混合烟气的热焓值H=(H1W g1+H2W g2)/(W g1+W g2)式中H1H2——分别为反应炉、分馏炉的热焓值,kJ/kg,查表一W g1W g2——分别为反应炉、分馏炉的烟气量,kg/h空气预热负荷(即空气吸热量),放热介质为烟气时,考虑6%的散热损失,所以空气吸热量为Q a=0.94W g×C p‘×(t1−t2)式中Qa——空气吸热量,kwWg——烟气总量Wg= W g1+W g ,kg/hC p’——烟气平均温度下的比热,KJ/(kg·℃)t1t2——烟气进出口温度,℃空气出口温度t a=t0+3600Q a/(C p"×W a)式中t0t a——分别为空气进出口温度,℃W a——空气总量,kg/hC p”——空气平均温度下比热烟气质量流速、线速度G g=W g/[3600×L1(S−n w×a c)]S=S1(n w−1)+d0+2b+(0.02~0.05)a c=d0+2b×d s/d pW1=G g/ r1式中G g烟气质量流速,kg/(m2·s)L1管子的有效长度,mS预热器净宽,mn w每排管根数a c每米翅片管所占流通面积m2/mS1管心距,m管外径,md i管内径,mb翅片高度,md s翅片厚度,md p翅片间距,mW1烟气线速度,m/sr1烟气平均温度下的密度,kg/m3查表空气质量流速、线速度G a=W a/(3600×π/4×d i2×n w×Z z)W2=G a/ r2式中G a空气气质量流速,kg/(m2·s)Zz每程管排数W2空气气线速度,m/sr2空气平均温度下的密度,kg/m3查表平均温度烟气平均温度t m1=(t1+t2)/2空气平均温度t m2=(t0+t a)/2对数平均温差∆t=[(t1−t a)−(t2−t0)]/Ln[(t1−t a)/(t2−t0)]有效平均温差∆t’=φ×∆t式中φ交叉流温度校正系数,图2.翅片管外膜传热系数计算αf1=1/(1α01+R1)×β1×Ψfα01=0.27×λ1d0×R e10.6×(P r1)1/3R e1=d0×W1×r1/μ1β1=Ω1×αf+α0α0α0=πd0αf=π4[(d0+2b)2−d02]×2d p Ω1=e x1−e−x1e x1+e−x1/x1x1=b×(2α01λc×d s)0.5式中αf1翅片管外膜传热系数,kw/(m2·℃)α01烟气侧翅片管光管部分外膜传热系数,kw/(m2·℃)β1烟气侧翅化率Re1烟气雷诺数α0每米光管外表面积m2αf每米翅片管的翅片表面积m2/mΩ1烟气侧翅片效率ψf翅片接触系数λc碳钢管导热系数,kw/(m·℃)Pr1烟气平均温度下的普朗特准数,kw/(m·℃) (查表1)λ1烟气平均温度下的导热系数,kw/(m2·℃) (查表1) r1烟气平均温度下的密度,kg/m3 (查表1)μ1烟气平均温度下的动力粘度,Pa·s (查表1)3管内膜传热系数计算ℎi∗=1/[(1ℎi)+R2]ℎi=N U×λ2/d iLn(N U)=4.352−0.1917[Ln(R e2)−10.01]2R e2=d i×W2×r2/μ2取空气结垢热阻R2=0.344m2.℃/kwh i*扰流子空气预热器的内膜传热系数,kw/(m2·℃)h i管内膜传热系数hi(不包含结垢热阻),kw/(m2·℃)λ2空气平均温度下的导热系数,kw/(m2·℃)(查表2)N u怒塞尔特准数R e2烟气雷诺数r2空气平均温度下的密度,kg/m3 (查表2)μ2烟气平均温度下的动力粘度,Pa·s (查表2)总传热系数K=0.8αf1×ℎi∗αf1+ℎi∗传热面积F=Q a/(K×∆t)所需管数Z z=F/(πd0×L1×n w)管外阻力计算管束交错排列∆H‘=f×Z z×W12×r1/2f=37.86R e1−0.316×(S1/d0)−0.927×(S1/S2′)−0.515正方形排列∆H“=0.5∆H‘式中∆H’烟气横向冲刷措列翅片管阻力f 摩擦系数S2’斜向管心距,m管内阻力计算∆H2=H e+H1+H2+H f+H′H e=ξe×W222×r2ξe=H f=ξf×W222×r2ξf=H1=4×5.95R e2−0.5684×W22×r2×L5/(2×d i)H2=0.03L−L5d i×W222×r2取H′=30P aξe=(A m−0.864)/(A m−0.86)ξf=0.53−0.502A mA m=F s/F b式中ΔH2空气沿程阻力,PaH e空气进口局部阻力,PaH f空气出口局部阻力,PaH1管内扰流片沿程摩擦阻力,PaH2管内除扰流片外得出沿程摩擦阻力,Paξe进口局部阻力系数(突然扩大时)ξf进口局部阻力系数(突然收缩时)A m小端与大端横截面积比F b大端横截面积m2F s大端横截面积m2H′空气流经集气箱的阻力Pa2.翅片管外膜传热系数计算αf1=1/(1α01+R1)×β1×Ψfα01=0.27×λ1d0×R e10.6×(P r1)1/3R e1=d0×W1×r1/μ1β1=Ω1×αf+α0α0α0=πd0αf=π4[(d0+2b)2−d02]×2d p Ω1=e x1−e−x1e x1+e−x1/x1x1=b×(2α01λc×d s)0.5管外膜传热系数计算α1=0.2C s×C z×λ1d0×R e10.65×(P r1)1/3C s=[1+(2σ1−3)×(1−σ2/2)3]−2σ2≥2或σ1≤1.5时C s=1σ2<2或σ1>3时C s=1 σ1取3 再计算C sZ z<10时,C z=0.91+0.0125(Z z−2)Z z>10时,C z=1。
空气预热器计算
空气预热器计算
1 空气预热器的作用和原理
空气预热器作为一种重要的工业设备,主要用于加热空气,提高空气温度,以满足工业生产过程中对空气温度的要求。
空气预热器的原理比较简单,就是通过
将待加热的空气和热源(一般是烟气、水蒸气等)进行换热,使空气的温度上升,以达到预热的效果。
2 空气预热器的计算方法
空气预热器的计算方法主要包括热量平衡计算和传热系数的计算。
热量平衡计算是指在预热器内部,通过对热量输入和输出的计算,来确定预热器的热量平衡情况。
该计算方法需要考虑预热器的内部结构、空气流通情况、热源的温度和流量等因素,以保证预热器的热量输入和输出达到平衡。
传热系数的计算是指在预热器内部,通过对空气和热源之间的传热系数进行计算,来确定预热器的加热效率。
该计算方法需要考虑预热器的内部结构、材料特性、空气流通情况等因素,以保证预热器的加热效率达到预期。
3 空气预热器的应用范围
空气预热器的应用范围非常广泛,主要应用于燃煤锅炉、燃气锅炉、发电机组、工业炉等设备中。
通过预热空气,可以提高设备的运行效率,降低能源消耗,同
时还可以减少排放物的含量,达到环保的效果。
总之,空气预热器作为一种重要的工业设备,在工业生产过程中有着非常重要的作用。
通过合理的计算方法和应用范围,可以使预热器的加热效率达到最佳状态,以满足工业生产的需求。
回转式空气预热器热力计算过程
回转式空气预热器热力计算过程回转式空气预热器冷段结构特性名称转子内径芯轴外径预热器台数分隔仓数量烟气冲刷面积份额空气冲刷面积份额受热元件当量直径考虑传热元件占据面积的有效流通面积系数装载受热元件的环形面积烟气流通截面积空气流通截面积冷段高度单位体积内受热面积冷段受热面积符号Ddwnn1xxkdKyjSFyFkhlClHl单位mm————m——m2m2m2mm2制造厂给定制造厂给定π/4(Dn2-dw2)nxyKyjKgbSnxkKyjKgbS按结构设计0.95h1C1SKgbn计算公式及数据按结构图纸按结构图纸按锅炉整体设计烟、风仓个11个,密封仓2个按结构设计按结构设计结果10.322.9482240.45830.45830.00760.9010.9676.821160.9160.910.340016814.59Km2/m3制造厂给定回转式空气预热器热段结构特性名称转子内径芯轴外径预热器台数分隔仓数量烟气冲刷面积份额空气冲刷面积份额受热元件当量直径考虑传热元件占据面积的有效流通面积系数装载受热元件的环形面积烟气流通截面积空气流通截面积热段高度单位体积内受热面积热段受热面积符号Dndwnn1xyxkddlKyjSFyFkhrCrHr计算用数据计算燃料消耗量炉膛出口过量空气系数尾部出口过量空气系数炉膛漏风系数制粉系统漏风系数空气预热器漏风系数空气预热器冷段漏风系数空气预热器热段漏风系数保热系数烟气总容积(标态)Bja"1apyΔa1ΔazfΔakyΔaky·lΔaky·rφVykg/s———————%1-q5/(η+q5)Nm3/kga=1.34B-(1-Q4/100)给定给定见制粉系统计算47.631.21.40.050.10.120.060.060.9986.6021单位mm————m——m2m2m2mm2计算公式及数据按结构图纸按结构图纸按锅炉整体设计烟、风仓个11个,密封仓2个按结构设计按结构设计强化型蓄热板制造厂给定制造厂给定π/4(Dn2-dw2)nxyKyjKgbSnxkKyjKgbS按结构设计0.95h1C1SKgbn结果10.322.9482240.45830.45830.009320.9010.9676.821160.9160.911.9395########Kgbm2/m3制造厂给定理论空气量水蒸气份额V0rH20Nm3/kga=1.344.54340.101回转式空气预热器冷段校核热力计算排烟温度排烟焓冷段入口空气温度(暖风器出口风温)冷段入口风量比冷段入口理论空气焓冷段出口空气温度冷段出口理论空气焓冷段出口风量比冷段对流吸热量烟气入口焓入口烟气温度平均烟气温度平均空气温度大温差小温差传热温压烟气流速空气流速传热元件平均壁温烟气对壁面放热系数受热面对空气放热系数利用系数考虑非稳定换热的影响系数传热系数冷段传热量偏差θpyIpyt'β'I0k't"I0k"β"QdkI'yθ'θpjΘpjtpjTpjΔtdΔtxΔtωyωktbTbayakξcKQ ctΔQ℃℃—℃—按热平衡计算,按锅炉整体设计假定β'-1/2Δaky1591542.5601.17359.581207211.11412.01881922.[***********]85928.615.391364090.0 76820.0510210.90.012645410.683-0.32421kJ/kg按θpy=159℃,apy=1.4查温焓表kJ/kg按t'=60℃,查温焓表kJ/kg按t“=120℃,查温焓表kJ/kg(β"+1/2*Δak·l)(I0k"-I0k')kJ/kgQdx/φ+Ipy-Δaky·l(I0k"+I0k')/2℃℃k℃k℃℃℃m/sm/s℃k按a=1.34,I'y=1992.9kJ/kg查温焓表1/2(θ'+θpy)θpj+2731/2(t'+t")tpj+273θpy-t'θ'-t"因为Δtd/Δtx=1.16>1.7,为Δt=θpj-tpjBjVyΘpj/273FyBjV0(β"+1/2Δaky·l)Tpj/273Fk(xyθpj+xktpj)/(xy+xk)tb+2732查图1.6×1.14×1.02×0.04129查图1.6×1.12×1.02×0.02791——参考《原理》式13-27转速n=1.14r/minξc/(1/xkak+1/xyay)kJ/kgKH1Δt/Bj%(Qct-Qdx)/Qdx×100回转式空气预热器热段校核热力计算出口烟气温度(冷段入口烟温)出口烟气焓入口空气温度入口理论空气焓出口空气温度出口理论空气焓热段出口风量比热段漏风系数热段空气对流吸热量烟气入口焓入口烟气温度空气平均温度θ"I"yt'I0k't"I0k"β"Δahy·rQdxI'yθ'θpj℃℃℃——由预热器冷段热力计算由预热器冷段热力计算第一次假定a"l-Δa1-Δazf1/2Δaky2051922.[1**********]892.91.050.061265.73112.67338.7215kJ/kga=1.34kJ/kg按t“=120℃,查温焓表kJ/kg按t“=310℃,查温焓表kJ/kg(β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k')kJ/kgI"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2℃℃按a=1.28,查温焓表1/2(t'+t")烟气平均温度大温差小温差温压烟气平均流速空气平均流速传热元件平均壁温烟气对壁面的放热系数受热元件对空气的放热系数利用系数考虑非稳定换热的影响系数传热系数热段传热量偏差tΔtdΔtΔtωωktbayakξcKQcrΔQ℃℃℃℃m/sm/s℃1/2(θ'+θ")θ"-t'θ'-t"(Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx)BV(θ+273)/273FBjV0(β"+1/2Δaky·r)(tpj+273)/273Fy(xyθpj+ xktpj)/(xy+xk)271.858528.751.910.306.86243.4250.0783550.0514370.8510.0120971384.8889.420947查图:1.6×1.05×1.0×0.04664查图:1.6×0.95×1.0×0.03384——转速n=1.14r/min参考《原理》式13-27ξc/(1/xkak+1/xyay)kJ/kgKH1Δt/Bj%(Qcr-Qdx)/Qdx×100要求ΔQ≤2%,需重新假定出口空气温度第二次计算出口空气温度出口理论空气焓热段空气对流吸热量烟气入口焓入口烟气温度空气平均温度烟气平均温度大温差小温差传热温差热段传热量偏差t"I0k"QdxI'yθ'θpjtpjΔtdΔtxΔtQcrΔQ℃第二次假定3302019.11401.93245.455352.4225278.78522.446.941253.689-10.5752kJ/kg按t“=330℃,查温焓表kJ/kg(β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k')kJ/kgI"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2℃℃℃℃℃℃%按a=1.28,查温焓表1/2(t'+t")1/2(θ'+θ")θ"-t'θ'-t"(Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx)(Qcr-Qdx)/Qdx×100kJ/kgKH1Δt/Bj第二次计算仍不合格,利用图解法确定t"值第三次计算出口空气温度出口理论空气焓热段空气对流吸热量烟气入口焓入口烟气温度空气平均温度烟气平均温度大温差小温差传热温差热段传热量偏差t"I0k"QdxI'yθ'θpjtpjΔtdΔtxΔtQcrΔQ计算合格℃第三次假定3191949.71327.03172.434344.9219.5274.958525.949.731328.1880.089858kJ/kg按t“=330℃,查温焓表kJ/kg(β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k')kJ/kgI"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2℃℃℃℃℃℃%按a=1.28,查温焓表1/2(t'+t")1/2(θ'+θ")θ"-t'θ'-t" (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx)(Qcr-Qdx)/Qdx×100kJ/kgKH1Δt/Bj。
第二节新型干法窑系统中预烧过程和设备
设置撒料装置是有利的。
Ⅰ
预热器
Ⅲ
回转窑 窑气
生料
Ⅱ Ⅳ
上长管道中的分散装置
下 料溜子
下料管管道分散装置源自闪动阀NC单板阀结构
锁风阀的作用及要求
主要作用是保持下料均匀畅通,又起密封作用,动作 必须灵活自如。要求:
⑴、阀体必须坚固、耐热,避免过热引起变形损坏; ⑵、阀板摆动轻巧灵活,重锤易于调整,既要避免阀
根据理论分析与计算还表明:
预热器废气温度随级数n的增加而降低,即回收 热效率有所提高。但它们之间不是线性关系,而是随 着n值增大、废气温度的降低趋势不断减小。也可以 说,级数愈多,平均每级所能回收的热量趋于减少。 反过来说物料预热升温曲线趋于平缓。
从理论上来讲,级数愈多,愈趋于可逆过程,能 量品位熵的损失愈小,愈合理。
影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一:粉料在管道中的悬浮
保证悬浮效果的几项措施: (1)选择合理的喂料位置:
一般情况下,喂料点距出风管起始端应 有大于1m多的距离,此距离还与来料落差、 来料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体 的流速有关。
(2)选择适当的管道风速
一般要求粉料悬浮区内的风 速在10—25m/s之间,通常要求大 于15m/s以上
C.气固分离
旋风预热器中气流所承载的粉体粒径很细,因此气 体流动状态对尘粒的运动起着决定性作用,对所能分离 的粉粒数量和大小有很大影响。
研究旋风预热器中气固分离问题,应着眼于气体流 动的流型、速度和压力分布等特征,给分析认识分离作 用提供依据。
其他因素如尘粒间的碰撞、凝聚、粘附和静电效应 均会对分离作用产生影响。
板开闭动作过大,又要防止物流发生脉冲,做到下料 均匀; ⑶、阀体具有良好的气密性,杜绝漏风; ⑷、支撑阀板的轴承要密封完好,防止灰尘掺入; ⑸、阀体各部件易于检修更换。
回转式空气预热器传热计算
回转式空气预热器传热计算
首先,需要计算回转式空气预热器的传热系数。
传热系数是衡量热量
传递效果的参数,取决于流体的性质、传热面积和流速等因素。
常用的传
热系数计算方法有经验公式和换热管内外壁传热系数的计算。
对于经验公式,可考虑根据流体的互换面积、换热器的几何尺寸和流
体的性质等因素,选用适当的经验公式进行计算。
换热管内外壁传热系数的计算则需要考虑传热管的材料、管径、管壁
厚度和流体流速等因素,可采用查表法或经验公式进行计算。
其次,需要计算回转式空气预热器的传热面积。
传热面积是传递热量
的表面积大小,一般需要根据传热系数和传热效率等参数计算得到。
传热
面积的计算可以根据回转式空气预热器的结构和参数进行几何面积的计算,并结合传热系数进行修正。
最后,需要计算回转式空气预热器的传热效率。
传热效率是衡量热量
传递能力的参数,是热量传递到回流空气中的比例。
传热效率的计算可以
根据传热系数、传热面积和温度差等参数进行计算。
在进行回转式空气预热器传热计算时,还需要确定相关的物理参数,
如气流和烟流的温度、流速、密度和粘度等。
这些参数的准确测量和计算
对于传热计算的准确性至关重要。
总之,回转式空气预热器传热计算是一项复杂的工程计算过程,需要
考虑多个因素并进行准确的物理参数测量和计算。
通过合理的传热计算,
可以更好地指导回转式空气预热器的设计和运行,提高能源利用效率。
热管型空气预热器设计说明书 (结构设计)
热管翅 45 片表面
Af
m2
积
每米长
翅片间 46 管表面
Ar
m2
积
每米热
47
管管外 总表面
Ah
m2
积
48
热侧传 热面积
Ahh
m2
49
冷侧传 热面积
Ahc
m2
50
传热系 数
hHP
W/(m·℃)
17.60×103
7653
7212 45.96 32.61 0.63
0.50
,查图 3-71 ,查图 3-71
管子有 效传热
系数
W/(m2·℃)
第一排
84 热管热
℃
侧壁温
第一排
85
管子冷 侧传热
Q1h
kW
量
第一排
管子冷 86 侧传热
m2
面积
热管冷
87 侧空气 粘度
f1c kg/(m·s)
第一排
热管空 88 气侧导
f1h W/(m·℃)
热系数
instalobefmrwhdg,kxcypuv.Cq;2:LXj3(1)
Q1h
kW
量
第一排
77 管子传
m2
热面积
第一排
热管热 78 侧烟气
f1h kg/(m·s)
粘度
第一排
热管烟 79 气侧导
f1h W/(m·℃)
热系数
第一排
80
热管热 侧普朗
Pr1h
特数
第一排
热管换 81 热热侧
九
雷诺数
、
第
一
第一排
排 热
82
热管蒸 发段传
精馏塔进料预热器的设计说明书-预热器课程设计
精馏塔进料预热器的设计说明书姓名:学号:专业班级:高分子材料与工程09-3指导老师:日期:2012年6月29日目录一、前言 (3)二、正文 (11)2.1确定方案 (11)2.2设计计算 (11)2.2.1初选型号 (11)2.2.2结构设计 (14)2.2.3校核 (16)2.2.4强度设计 (18)三、设计结果一览表 (24)四、主要符号说明 (25)五、小结 (25)六、参考文献 (26)摘要随着换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器各有优缺点,性能各异。
在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型,然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。
本课程设计以0.6MPa的饱和水蒸气加热初始温度为20摄氏度40%的乙醇水溶液,首先根据进料热状况参数计算出进料温度,即冷流体出口温度,然后按照所规定的工艺条件,通过研究传热机理,计算传热面积,校核传热系数,从而探寻所需的换热器类型和结构,主要根据已选定的换热器类型进行设备内部零件(如接管、折流板、定距管、管箱等)的设计,包括材料的选择、具体尺寸的确定,具体位置的安装、管板厚度的计算、法兰的选择、开孔补强计算等。
通过以上计算,绘制精馏塔进料预热器的工艺流程图和结构图,设计出能满足要求处理量及处理特定物料的换热器。
AbstractWith the status and role of heat exchangers in industrial production,the type of heat exchanger is also a variety of different types of heat exchangers have advantages and disadvantages,and different performance.In heat exchanger design,we should first select the applicable type,and then calculate the heat exchanger heat transfer area required,and determine the size of the structure of the heat exchanger according to process requirements.This course is designed to0.6MPa of saturated steam heating the initial temperature of20 degrees Celsius and40%aqueous ethanol solution,first of all according to the parameters of the feed thermal conditions of feed temperature,the cold fluid outlet temperature,and then follow the required process conditions.by studying the mechanism of heat transfer to calculate the heat transfer area,checking the heat transfer coefficient and thus to explore the type and structure of the heat exchanger,the main heat exchanger type has been selected,the device internal parts(such as take over the baffle from the pipe,pipe boxes,etc.)design,including choice of materials, specifically to determine the size,the specific location of the installation,the calculation of the thickness of the tube plate,flange options,opening reinforcement calculation.Through the above calculation,draw a process flow chart and block diagram of the distillation column feed preheaters,and designed to meet the requirements of processing capacity and processing of specific materials heat exchanger.一、前言换热器(英语翻译:heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。
热管空气预热器计算
序号 一 1 2 3 4 5 6 二 1 2 3 4 5 6 7 三 1 2 名称 符号 已知条件 ty1 烟气入口温度 ty2 烟气出口温度 My 烟气流量 tk1 空气进口温度 tk2 空气出口温度 Mk 空气流量 热平衡的计算 typj 烟气平均温度 Cy 烟气平均定压比热 Ysr 烟气散热损失系数 Qy 烟气放出热量 tkpj 空气平均温度 Ck 空气平均定压比热 △tK 空气温升 基本选择 工质的选择 管材选择 d0 外径 δ g 壁厚 di 内径 δ cp 翅片厚度 翅片间距 b 翅片间隙 Y 翅片高度 H df 翅片外径 每米翅片管的翅片数目 S Af 每米翅片管的翅片面积 Ab 每米翅片管的裸管面积 A0 每米翅片管的光管面积 翅化比 β 3 结构的选取 3.1 入口质量流速的初步选择 Gy 烟气侧迎风面质量流速 Gk 空气侧迎风面质量流速 3.2 经济长度比 Ljj 烟气段和空气段的经济长度比 Lxy 选用的长度比 3.3 进口截面尺寸 Ayy 烟气侧迎风面积 Aky 空气侧迎风面积 Ly 烟气侧热管长度 Lk 空气侧热管长度 Byjs 烟气侧管束的计算宽度 Bkjs 空气侧管束的计算宽度 fb 管束的宽度富裕系数 Bjs 管束的计算宽度 管束的宽度 B 实际烟气侧迎风面质量流速Gysj 实际空气侧迎风面质量流速Gksj 单位 ℃ ℃ Kg/h ℃ ℃ Kg/h 计算公式及来源 已知 已知 已知 已知 tk1+Qy*3600/Mk*Ck 已知 结果 337 140 145764 4.4 269 114264 238.5 1.106 0.04 8469 136.5 1.01 264 303 38 3 32 1.3 5 3.7 18 74 200 1.3265 0.0883 0.1193 11p Wcpd Wcp Wd W
电站锅炉空气预热器性能计算及编程
5 空预器热力计算软件设计
根据上述理论分析及计算准则袁采用面向对象语言 BCB渊Borland
C++ Builder 6.0冤以窗体为分隔对象袁编写合适的空气预热器性能计算
程序来实现遥
C++ Builder 是由 Borland 公司推出的一款可视化集成开发工具遥
该软件具有快速的可视化开发环境袁 只要简单地把控件渊Component冤
率是指在空气预热器中由空气侧漏入烟气侧的空气质量占空气预热
器入口烟气质量百分比遥 即院
A
L
=100
MrFgEn-MrFgLv MrFgEn
渊1冤
式中院AL要要要空气预热器的漏风率袁%曰MrFgEn要 要要进入空气预热
器的烟气量袁kg/h曰MrFgLv要 要要离开空气预热器的烟气量袁kg/h遥
2.2 漏风率修正
远 结论
锡矿山闪星锑业有限责任公司采选厂先后采用锚杆护顶房柱法尧 锚杆护顶砂浆胶结充填法尧锚杆护顶尾矿似膏体胶结充填法回采顶板 不稳固的缓倾斜薄矿体袁 回采过程中采用锚杆主动支护采场顶板袁改 变了过去单纯利用岩石稳固性自然支撑顶板的被动状态袁主动地利用 人工支护袁积极地开展顶板预测预报工作袁回采后及时充填空区袁有效 地控制了顶板围岩的变形袁防止其坍塌袁大大地改善了回采安全生产 条件袁降低了矿石损失贫化袁提高了回采强度袁为矿山正规开采袁提高 经济效益做出了贡献遥
空气预热器的漏风最主要的原因是一次风尧二次风侧的烟气压力
远大于烟气侧压力所致的直接漏风遥 这些参数对于空气预热器漏风的
影响非常大袁且远大于对锅炉的影响遥 由于存在这么大的影响袁如果空
气预热器运行的条件发生严重改变袁对空气预热器漏风率的修正就显
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
回转式空气预热器漏风率的计算与测定定义和公式:回转式空气预热器漏风率,为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。
漏风率的计算公式:…………………………………………K1式K1可改写式K2…………………………………K2式中:-漏风率,%和分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m3, mg/kg和分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m3, mg/kg漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m3, mg/kg漏风率的测定:同时测定相应烟道进、出口的三原子气体(RO2)体质含量百分率,并按经验K3公式计算:……………………………………………………K3式中:和分别表示烟道进、出口烟气三原子气体(RO2)体质含量百分率,%。
漏风率和漏风系数的换算:漏风率和漏风系数按下式进行换算:……K4式中:和分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。
其数值可分别用下式计算:…………………………………………………………K5……………………………………………………… K6式中和分别为烟道进、出口处的氧量mg/m3, mg/kg。
回转式空气预热器的漏风控制回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙,这种间隙就是漏风的主要渠道。
空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口,空气侧和烟气侧之间存在较高压力差,这是漏风的动力。
回转式空预器的漏风分为两部分:直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。
直接漏风是由差压引起的,且占主要部分;结构漏风是由自身构造引起的。
结构漏风量的计算公式为:△V=πn(D-d)H(1-y)/240 (1)式中:△V为结构漏风量m3/s;D为转子直径m;d为中心轴直径m;n为转子旋转速度rpm;y为转子内金属蓄热板所占容积份额:H为转子高度m。
结构漏风是回转式空气预热器的固有特点.是不可避免的。
而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少,不到5%。
回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风.直接漏风量的计算公式如下: (2)这是空气预热器漏风量的基本计算公式.适用于回转式空气预热器的径向密封,轴向密封,静密封和周向密封。
空气预热器专题
日常的例行检查期间应注意以下几点: (1)空气预热器的杂音 (2)齿轮的杂音和齿轮的油位 (3)定期通过位于空气预热器周围的观察孔检查密封 系统和受热元件状况 (4)旋转控制设备的指示 (5)密封间隙控制的指示 (6)火警系统的指示 (7)吹灰时的温度和压力指示
空气预热器的着火
原因: 容克式空气预热器在冷炉膛点火,热备用后再启动,并且 燃烧不完全时,可能出现着火。其间由于不完全燃烧,从 炉膛带来的凝结的油雾和未燃烧的碳堆积在空气预热器的 受热面上,在一定的条件下这些可燃物可能着火。由于气 流速度低,有充足的燃烧用氧气,但是没有足够的气流把 产生的热量带走,所以当传热元件上有可燃的积灰时,有 可能达到这些积灰的着火点,引起着火。 应注意空气预热器的进、出口温度(烟、空气的进、出口 温度),尤其是在启动时,这些温度中任何一点的不正常 的上升(10℃)应立即研究。
较少
较大(密封长度较长) 与容克式相同 约占空预器15% 在预热器内部,维修和 操作不方便
安装
易
难
难
国外空气预热器制造业概况
ABB-API LEAD BUSINESS UNIT
BUSINESS CENTERS
SERVICE CENTERS
OTHER LICENSEES
国外五大预热器生产厂商
美国ABB-API公司 日本K.K Gadelius公司 德国Kraftanlagen公司
低温腐蚀
机理: 燃料中的硫在燃烧后生成二氧化硫(SO2),其中有少量的SO2(只 占SO2 的1 %左右 ) 又会进一步氧化而形成三氧化硫 (SO3)。由于三氧 化硫在烟气中存在,则使烟气的露点温度大为升高,即三氧化硫和 烟气中水蒸气化合,生成硫酸蒸汽,露点温度大为升高。当含有硫 酸蒸汽的烟气流经低温受热面(空气预热器),受热面金属壁温低于 硫酸蒸气的露点时 , 则在受热面金属表面结硫酸露 ( 也即在预热器 低温冷端波纹板上结硫酸露),并腐蚀受热面金属。 蒸汽开始凝结的温度称为露点,通常烟气中水蒸气的露点称为 水露点;烟气中硫酸蒸气的露点称为烟气露点(或酸露点)。 水露点取决于水蒸气在烟气中的分压力,一般为30-60℃,即 使煤中水分很大时,烟气水露点也不超过66℃。一旦烟气中含SO3气 体,则使烟气露点大大升高,如烟气中只要含有0.005%(50ppm)左 右的SO3,烟气露点即可高达130-150℃或以上。
预热器性能计算程序改进与完善
DO I 1M2 M3 N =M , ,
文件处理涉及文件的打开、 保存 、 另存等 操作 , V 软件修改 中应考虑这些实际需要 , 在 B 以便使用者能方便操作 ,确保数据有效和安
全。
25 功 能补 充 .
22 数 据文件格 式 .
至小 数点 位置 ) 、数据 对齐 方式 等等 都非 常熟 悉 ,如 果 输 入数 据 出现 错 位 ( 用 者 难 以发 使
原软件采用文本格式保存数据 , 提供给软 件调用。在 V B软件代码转换后仍然保持文本 格式 ,有利于使用者利用不同软件进行 比较,
以便 验证软件 的正确性 。
带的一些函数来实现一些计算功能,但在 V B 语言环境下,同样功能的函数其实验形式是不 完全一样的,需要进行修改 ,如 :
4 2
FORTRA N VB
东方锅炉
20 0 8年第 4期
2)利 用上 述界 面 ,用户 可 以直接 输入预
SR Q T
ALOG
IⅨ F
SR Q
必须对 软 件 的输 人数 据 内容 、 数据 的位置 ( 甚
原 软件 采用 F R R O T AN 高级 软 件语 言编
程, 运行在 D S O 环境下 。 B高级语言是一个 V
简单 易用 、面 向对 象 的开发语 言 , 以在 图形 可 操作 系统 下运 行 , 因此 在软件 完善 中, 先确 首 定采 用 V B语 言对原 软件代 码进 行转换 。
F R R N语 句 : O TA G O( , 2 3, OD K1 , ) K K N V B语句 :不 支持上 述方 法 ,应 改为
蒸汽加热器计算
蒸汽加热器计算换热器1;工艺条件;空气流量3900m3/h,进口温度-25℃,出口温度25℃,热源为1.1Mpa过热蒸汽,忽略过热段热值,同时不计能量损耗。
外型尺寸框定为670X700,翅片管规格21*2-42/3,管间距50正三角形根据空气侧总换热量核算冷凝水流量;空气特性按0℃标况,密度1.293,比热0.24 总换热量Q=(25+25)X3900X1.293X0.24=60512Kcal/h对数平均温差182℃,冷凝水降到85℃时的热值479.6+98.2=577.8 Kcal/ kg冷却水消耗量105kg/h105 kg/h冷凝水从183.2℃降到85℃时的热值为10284 Kcal,可以使温度升高8.5℃由于环境温度可能在冰点以下,为防止冻裂,预热段设计在空气出口端整理蒸汽段工艺数据,空气流量3900m3/h,进口温度-25℃,出口温度16.5℃,总换热量Q=(25+16.5)X3900X1.293X0.24=50225Kcal/h对数平均温差186.7℃按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按 2.889m/s,空气质量流速;7.28kg/s,传热系数28.89Kcal/㎡.h.℃设计富裕量30%,,翅片管单位换热面积0.736平方/米蒸汽段换热面积12㎡,表面12支,3排管即可满足要求。
整理热水段工艺数据,空气流量3900m3/h,进口温度16.5℃,出口温度25℃,热水进口温度183.2℃,出口温度85℃总换热量Q=(25-16.5)X3900X1.293X0.24=10287Kcal/h对数平均温差162.4℃按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按 2.889m/s,空气质量流速;7.28kg/s,传热系数22.86Kcal/㎡.h.℃设计富裕量30%,,翅片管单位换热面积0.736平方/米热水段换热面积3.6㎡,表面10支,1排管即可满足要求,单行程。
调整管间距影响换热系数不计。
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新疆宜化水泥预热器与天业及天山相关数据对比
相关数据对比:
从上表可以看出:天山因为是湿电石渣,窑尾废气需引入烘干系统对电石渣进行烘干,所以他们选择了两级预热器,将大量的热量引入电石渣烘干。
我们与天业的原料一致,相关选型类似。
从旋风筒直径大小对比,天业是3000吨/天的产能,比我们的选型要大。
通过计算,我们的选型时能满足设计要求的。
新疆宜化相关数据计算:
根据我们的生产能力和电石渣的特性,预热器压烟气流量取500000M3/h,旋风筒内物料流速取5m/s。
所以旋风筒的筒体直径为(根据公式):
D=5940mm
由此计算得知旋风筒直径在5940mm左右,我们实际设计中适当放大。
上升管直径计算:
气体流速在直管段的流速取12m/s(此气体流速在12—18m/s之间,因电石渣的粒度太细,流速不能太快,否则分离效果差,所以速度取下限),通过的烟气流量为500000,计算得上升管直径为3840mm,我们在实际设计中设计为3900mm.
旋风筒预热器由多级旋风筒组合而成,在选用同类型的预热器时,预热器级数越多,则排出的气体温度越低,热回收量越多。
当预热器废气直接引入破碎烘干系统或其他热交换装置时,应根据不同装置对废气温度的要求,确定预热器的级数,电石渣工艺用五级预热器的效果如何,我们将参考天业3000吨/天的生产情况再确定。
水泥处刘军
2010-9-14。