废热锅炉计算

73744000 70056800
0.029 0.0335 0.021 0.244392342 0.12808845 154.5977718
kj/h kj/h
m m m m2 m2 m2
3 工艺气体的平均温度 工艺气体的平均压力 管程气体的平均比热 管程气体的平均黏度 管程气体的平均密度 管程气体的导热系数
x1=Hg-Hs x2=Hl-Hs D=Q/(x1+w*x2)
0.001784291 0.0003
0.000305263 1.54959E-05 9.39812E-05 400.1551045 5.049949376 370.5125789 82515787.59 0.177841231
2242.66 529.19 31018.68171
黏度
污垢系数及换热管导 4 热系数
换热管的导热系数 管程气体污垢系数 壳程水汽污垢系数 5 换热管数据 换热管数量 换热管长度 换热管外径 换热管壁厚 管口保护套管的厚度
套管与换热管间陶纤 厚度 保护套管的长度 6 锅炉给水及饱和参数 锅炉给水压力 锅炉给水温度 给水温度下的焓 产汽压力 饱和温度 饱和水的焓 饱和水蒸气的焓 排污率
项目名称
上海焦化厂10万吨/年甲 醇项目
废热锅炉 热力计算
一 、 已 知 数 据
1 工艺气体的总流量
V
废热锅炉热损失
f
废热锅炉设计负荷
fh
入口温度下的气体的 2 热力参数
入口温度
Ti
入口压力
Pi
比焓
Hi
比热
Cpi
导热系数
λi
密度
ρi
黏度
μi
出口温度下的气体的 3 热力参数
出口温度
To
出口压力
Po
比焓
4 套管入口气体流速
换热管入口流速
管内气体的平均流速
换热管出口流速
5 管内气体的普郎特数 管内气体雷诺数
管内平均对流给热系 6数
7 总传热系数
8 平均对数温差
9 传热热量 10 换热余量 11 产汽量
T=(Ti+To)/2 P=(Pi+Po)/2 Cp=(Cpi+Cpo)/2 μ=（μi+μo）/2 ρ=（ρi+ρo）/2 λ=（λi+λo）/2 uc= V*(Ti+273.16) Ac*Pi*3600*273.16 ui= V*(Ti+273.16) Ah*Pi*3600*273.16 u= V*(T+273.16) Ah*P*3600*273.16 uo= V*(To+273.16) Ah*Po*3600*273.16 pr=Cp*μ*1000/λ Re=ρuDi/μ
Tc=Tb+Q/3.6Aαo 254.40592
2 换热管外壁 换热管内壁温
x1=
Q
4 换热管的平均温度
3.6*3.14*Di*l*n x2=1/3.14λ1 x3=ln(Do/Di)
Tn=Tw+x1*x2*x3 Tm=(Tw+Tn)/2
165025.24 0.0076833 0.2702903 647.46646 476.11148
#REF!
H2
#REF!
CO
#REF!
CO2
#REF!
CH4
#REF!
AR
#REF!
N2
#REF!
H2O
7
pa pa pa
pa
pa pa ℃ ℃
℃ ℃
二 、 热力计算
1 管程气体的总放热量 有效放热量
2 换热管内径 换热管中径 管口内径 换热管流通面积 管口流通面积 换热面积
μo
2.55
E-5Pa*s
λ1
41.45
w/m℃
Ei
0.0003 m2℃/w
Eo
0.0004
n
370
根
L
3.5
m
Do
0.038
m
δ
0.0045
m
δb
0.002
m
δt
0.002
2*Dc
1453.7048
△pf2=λ*(L-Lb)*
ρi*u^2
2*Di
830.74682
换热管沿程总阻力降
△pf=△pf1+△pf2 2284.4516
3 换热管内局部阻力降
进口管箱局部阻力系数
ξ1
1.5
换热管入口阻力系数
ξ2
1
保护套管突然缩小 阻力系数
ξ5 △pj1=（ξ1+ξ 2+ξ3）uc^2*ρi
w/m℃ ℃
kj/h
kg
三
阻力计算
1 换热管沿程阻力系数
ξ
1=0.3164/Re^0.25 0.0218185
管口部分沿程阻力系数
ξ2=0.3164/(ρ
i*uc*dc/ui)^0.25 0.3890993
2 换热管内沿程阻力降
套管沿程阻力降
λ
△pf1=λ*Lb*ρ i*uc^2
0.026
其余沿程阻力降
700 17.35 2.0635 3.48 3.081 0.2075
℃ bar kj/Nm3℃ E-5Pa*s kg/m3 w/m℃
42.62629717 m/s
22.34086503 m/s
17.22423009 m/s
12.01835153 m/s 0.346071325 44223.21077
m
Lb
0.6
m
Ps
40
bar
Ts
132
℃
Hs
558.24
kj/kg
Pq
40
bar
Tb
251.85
℃
HL
1087.43 kj/kg
Hg
2800.9
kj/kg
w
0.03
Qz=Hi-Ho Q=Qz*(1-f) Di=Do-2δ Dm=Do-δ Dc=Do-2δ-δb-δt Aj=3.14*D^2*n/4 Ajc=3.14*D^2*n/4 A=3.14*Do*L*n
0.22
入口局部阻力
2
5322.796
换热管出口阻力系数
ξ3
1
出口管箱阻力系数 出口局部阻力
ξ4
1.5
△pj2=（ξ1+ξ
2）uc^2*ρi
2
723.64828
4 总局部阻力
△pj=△pj1+△pj2 6046.4443
5 废锅气侧总阻力降
△p=△pf+△pj 8330.8959
四
壁温计算
1 管外水垢层温度
Ho
比热
Cpo
导热系数
λo
密度
ρo
73801 0.05
1
Nm3/h
1000 17.5 1.65544 2.186 0.269 2.154 4.41
℃ bar E+8kj/h kj/Nm3℃ w/m℃ kg/m3 E-5Pa*s
400 17.2 0.918 1.941 0.146 4.008
℃ bar E+8kj/h kj/Nm3℃ w/m℃ kg/m3
αi=0.023*E*Re^0.8*Pr^0.4 Di
αo=3*(Q/A)^0.7*Ph^0.15
560.4468109 w/m℃ 49248.91599 w/m℃
y1=1/αi y2=Ei
y3=Eo*Di/Do y4=Di/(αo*Do) y5=δ*Di/(λ1*Dm) K=1/(y1+y2+y3+y4+y5) z1=(Ti-Tb)/(To-Tb) △tm=ti-to/lnz1 Qq=3.6*K*A*△tm η=（Qq-Q）/Q