热管空气预热器计算

Rz
m2℃/W
K0
W/(m.℃)
最大温差 最小温差 对数平均温差
△tmax ℃
△tmin ℃
△T
℃
4.7 传热面积计算
传热面积 所需管子根数 所需管子根数取整 富裕系数 选取管子根数
A0
m2
n1
根
n1'
根
fx
n2
根
选定 B/S1 π d0Ly np*A0yd π d0Lk np*A0kd (S1*Ly-2d0-2Ly/b*δ cp)/(S1*Ly) (S1*Lk-2d0-2Lk/b*δ cp)/(S1*Lk) Gysj/xAyz Gksj/xAkz
0.0337
查表
0.0000230
0.686
0.1378(λ k/d0)(d0Gkmax/μ k)0.718(Prk)1/3(Y/H)500..29960 X=1.7-2.4,d0=12-41
0.1057(λ k/d0)(d0Gkmax/μ k)0.667(Prk)1/3(Y/H)0.164(Y/Xδ=1c.p)20-.107.57,d0=13.5-1
303
查表
754.5
查表
32.172
查表
1555.9
查表
0.01960
di(g(ρ lh-ρ vh)/σ h)0.5
19.232
3.20.5tanh(0.5B0h0.25)
1.396
Ckh2rh(π /4di2)(ρ lh-0.25-ρ vh-0.25)-2*(gσ h2(2ρ.l4h4-ρ7 vh))0.25
迎风面横向管间距
S1
迎风面每排管根数
np
烟气侧每根热管光管外表面A积0yd
烟气侧每排热管光管外表面A积0yp
空气侧每根热管光管外表面A积0kd
空气侧每排热管光管外表面A积0kp
烟气侧最窄流通面积比 xAyz
空气侧最窄流通面积比 xAkz
烟气侧最窄流通面实际质量G流yma速x
空气侧最窄流通面面实际质G量kma流x 速
热管空气预热器计算书
序号 名称
符号
一 已知条件
1 烟气入口温度
ty1
2 烟气出口温度
ty2
3 烟气流量
My
4 空气进口温度
tk1
5 空气出口温度
tk2
6 空气流量
Mk
二 热平衡的计算
1 烟气平均温度
typj
2 烟气平均定压比热
Cy
3 烟气散热损失系数
Ysr
4 烟气放出热量
Qy
5 空气平均温度
tkpj
6 空气平均定压比热
Ck
7 空气温升
△tK
三 基本选择
1 工质的选择
2 管材选择
外径
d0
壁厚
δg
内径
di
翅片厚度
δ cp
翅片间距
b
翅片间隙
Y
翅片高度
H
翅片外径
df
每米翅片管的翅片数目 S
每米翅片管的翅片面积 Af
每米翅片管的裸管面积 Ab
每米翅片管的光管面积 A0
翅化比
β
3 结构的选取
3.1 入口质量流速的初步选择
管束的计算宽度
Bjs
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
计算公式及来源
℃ ℃ Kg/h ℃ ℃ Kg/h
已知 已知 已知 已知 tk1+Qy*3600/Mk*Ck 已知
℃ KJ/(Kg℃)
KW ℃ KJ/(Kg℃) ℃
查表 选定 (1-Ysr)*My*Cy*(ty1-ty2)/3600
m
m.H
烟气侧翅片管翅片效率 η y
烟气侧以光管外表面积为基α准y放热系W数/(m2.℃)
烟气侧以光管外表面热阻 Ry
m2℃/W
4.2 空气侧传热系数计算
空气的平均温度
tkpj
℃
空气的密度
ρk
Kg/m3
空气的导热系数
λk
W/(m.℃)
空气的动力粘度系数
μk
Kg/(m.s)
空气的普朗特数
Prk
空气侧以翅片管外表面积为α基k准' 放热W系/(数m2.℃)
Qy/(K0△T) A0/(π d0Ly) INT(n1)+1 选定 n1'(1+fx)
135.6 68.4 98.2
431.68 1033.7
1034
0.1
1086
叉排多管层数
N1
叉排少管层数
N2
叉排管总层数
N
实际选取管子根数n Nhomakorabea每根管的平均传热量
Qpdj
四 阻力的计算
1 烟气侧阻力的计算
烟气侧摩擦系数 烟气侧总阻力 烟气侧每排管阻力
最高工作温度水的表面张力σ h
最高工作温度邦德数
B0h
最高工作温度Ck值
Ckh
最高工作温度携带极限功率Qenth
6.2 热管最低工作温度
Tvmin
最低工作温度水的密度 ρ ll
最低工作温度水蒸汽的密度ρ vl 最低工作温度水蒸汽的汽化r潜l 热
最低工作温度水的表面张力σ l
最低工作温度邦德数
B0l
最低工作温度Ck值
查图
0.85
η
*β
k*α
' k
1/α k
512.9 0.001950
选定 d0/(2λ w)*Ln(d0/di) 选定
45.0 0.000073
0.001
Ry+Rk*(Ly/Lk)+Rg*(1+Ly/Lk)+Rw 1/Rz
0.00501 199.8
ty2-tK1 ty1-tk2 (△tmax-△tmin)/(ln(△tmax/△tmin))
72.20
查表
971.8
查表
0.293
查表
2309.0
查表
0.06259
di(g(ρ ll-ρ vl)/σ l)0.5
12.481
3.20.5tanh(0.5B0l0.25)
1.315
Ckl2rl(π /4di2)(ρ ll-0.25-ρ vl-0.25)-2*(gσ l(6ρ.l7l0-ρ5 vl))0.25
fy △Pyz △Pyd
2 空气侧阻力的计算
空气侧摩擦系数 空气侧总阻力 空气侧每排管阻力
fk △Pkz △Pkd
五 烟气侧最低管壁温度计算
烟气侧最低管壁温度
tw
六 热管最大传热能力的计算
6.1 热管最高工作温度
Tvmax
最高工作温度水的密度 ρ lh
最高工作温度水蒸汽的密度ρ vh 最高工作温度水蒸汽的汽化r潜h 热
Ckl
最低工作温度携带极限功率Qentl
安全性判定
七 管束重量 7.1 光管重量
钢管的密度
ρg
单根热管光管重量
Wg0d
热管光管总重量
Wg0
7.2 翅片重量
翅片的密度
ρ cp
单根热管翅片重量
Wcpd
热管光管总重量
Wcp
7.3 热管重量
单根热管重量
Wd
热管总重量
W
排 排 排
根 KW
Pa Pa
Pa Pa
℃
空气侧翅片管翅片效率 η k
空气侧以光管外表面积为基α准k放热系W数/(m2.℃)
空气侧以光管外表面热阻 Rk
m2℃/W
4.3 管壁热阻的计算
钢管的导热系数
λw
W/(m.℃)
钢管的管壁热阻
Rg
m2℃/W
4.4 烟气侧污垢热阻
Rw
m2℃/W
4.5 热管的传热系数计算
热管的总热阻 热管的传热系数 4.6 传热温差计算
mm
根 m2 m2 m2 m2 m2 m2 Kg/(m2.S) Kg/(m2.S)
4 传热计算
μ
Kg/(m.s)
4.1 烟气侧传热系数计算
烟气的平均温度 烟气的密度
typj
℃
ρy
Kg/m3
烟气的导热系数
λy
W/(m.℃)
烟气的动力粘度系数
μy
Kg/(m.s)
烟气的普朗特数
Pry
翅径比
X
烟气侧以翅片管外表面积为α基y准' 放热W系/(数m2.℃)
烟气侧迎风面质量流速 Gy 空气侧迎风面质量流速 Gk 3.2 经济长度比
烟气段和空气段的经济长度L比jj
选用的长度比
Lxy
3.3 进口截面尺寸
烟气侧迎风面积
Ayy
空气侧迎风面积
Aky
烟气侧热管长度
Ly
空气侧热管长度
Lk
烟气侧管束的计算宽度 Byjs
空气侧管束的计算宽度 Bkjs
管束的宽度富裕系数
fb
0.1057(λ y/d0)(d0Gymax/μ y)0.667(Pry)1/3(Y/H)0.164(Y/Xδ=1c.p)20-.107.57,d0=13.5-1
46.42
0.84
查图
0.85
η
*β
*α
' y
1/α y
635.3 0.001574
(tk1+tk2)/2 查表
136.5 0.887
查表
℃ Kg/m3 Kg/m3 KJ/Kg N/m
KW ℃ Kg/m3 Kg/m3 KJ/Kg N/m
KW
Kg/m3 Kg Kg
Kg/m3 Kg Kg
Kg Kg
选定
选定
N1+N2 N1*np+N2(np-1)
Qy/N
19 18 37 1215 6.97
18.93(d0Gymax/μ y)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)0-.0.5501501
90 33.3 0.418 13.921 0.358 11.932 0.572 0.572 6.74 6.17
(ty1+ty2)/2 查表
238.5 0.70
查表
0.0429
查表
0.000026
查表
0.66
df/d0
1.95
0.1378(λ y/d0)(d0Gymax/μ y)0.718(Pry)1/3(Y/H)603..29064 X=1.7-2.4,d0=12-41
假定空气平均温度,估算查表 tK2-tK1
(ty1+tk2)/2
mm
选定
mm
选定
mm
d0-2*δ g
mm
选定
mm
选定
mm
选定
mm
选定
mm
d0+2*H
1000/ b
m2
Sπ ((df2-d02)/4*2+dfδ cp)
m2
π d0YS
m2
π d0
Kg/(m2.S) 选定 Kg/(m2.S) Gy(Mk/My)1.538
fy*N*Gymax2/ρ y
1195.37
△Pyz/△Pyd
32.31
18.93(d0Gkmax/μ k)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2)0-.0.4591563
fk*N*Gkmax2/ρ k
786.54
△Pkz/△Pkd
21.26
ty2-Qpdj/(A0yd*α y)
113.7
238.5 1.106 0.04 8469
136.5 1.01 264
303 水做工质合适 20#钢
38 3
32 20
1.3 5
3.7 18 74
200 1.3265 0.0883 0.1193
11.9
3 2.06
0.877 1.000
13.50 15.39
3500 3000 3856 5129 0.10 4242 3000 3.86 3.53
不安全
查表
π /4(d02-di2)*ρ g*(Ly+Lk) NWg0d
7850 16.823 20445.5
查表
7850
π /4(df2-do2)*δ cp*ρ cp*((Ly+Lk)/b+1) 27.435
NWcpd
33342.8
Wg0d+Wcpd Wg0+Wcp
44.258 53788.2
(My/Mk)-0.538 选定
m2 m2 mm mm mm mm
mm mm Kg/(m2.S) Kg/(m2.S)
My/Gy/3600 Mk/Gk/3600 选定 选定 Ayy/Ly Akk/Lk 选定 (1+fb)*MIN(Byjs,Bkjs) 选定 My/Ly/B MK/LK/B
结果
备注
337 140 145764 4.4 269 114264