烟道式换热器设计
锅炉烟气换热器的原理
锅炉烟气换热器的原理
锅炉烟气换热器的原理主要基于热传导和流体动力学的原理,其核心功能是将锅炉产生的烟气中的热量传递给其他流体,从而实现能量的回收和利用。
具体来说,锅炉烟气换热器的工作原理如下:
1.烟气进入换热器:当锅炉中的燃料燃烧后,会产生大量的烟气。
这些烟气富含热能,它们首先进入换热器的烟道。
2.热传导过程:在烟道内,烟气与换热器内的传热元件(如波纹板片)接触。
这些传热元件被设计成能够最大化烟气与换热器内流体的热交换面积。
由于传热元件的特殊设计,烟气的流动方向会发生变化,增加了流体的扰动,从而提高了热传导效率。
3.热量转移:烟气中的热量通过热传导的方式传递给换热器内的流体(通常是水或空气)。
随着热量被转移,烟气的温度逐渐降低。
4.能量回收:经过热交换后,换热器内的流体温度升高,这些热量可以被用于其他用途,如加热水或空气,用于蒸汽发生器的预热等,从而实现了能量的有效回收和利用。
此外,烟气换热器的设计还考虑了流体的流动阻力、结垢问题以及使用寿命等因素。
优质的材料选择和精心的结构设计可以确保换热器在高温下长期稳定运行,同时具有较低的阻力和较好的抗结垢性能。
总的来说,锅炉烟气换热器通过热传导和流体动力学的原理,实现了锅炉烟气中热量的有效回收和利用,降低了能源消耗和环境污染,具有广泛的应用前景。
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)一、板式换热器的构造原理、特点:板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。
并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。
板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点:螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
结构形式可分为不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点:列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。
列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点:管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。
换热器的型式。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点:钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。
它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。
钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。
钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。
此阀除非定期检修是绝对不能取消的。
部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。
气热交换器设计计算
通 过对烘房及加热物品的热量 � 衡算 , 从而确定单位时 的计算方法是 � � 间内需热量 引入传热方程 � � � � � ( � Q ). � � � � � � � � � = ( (11- 22 )/(12 - 21 ) 11 - 22 ) - ( 12 - 21 ) / 进 , 出换热器烟气温度 ( � � � � A=Q / K � � ( 1) �) 11 12 式中 Q 单 位时间内烘 房及加 热物品需 热量 , 进 , 出换热器被加热空气温度 ( � � � � � �) 21 22 � � � J/ K A 热交换器的传热系数 , J/ 换热 面积 ,
因此热交换器内烟气流速的确定应主要决定于燃烧机的工况阻力目前市场上所能提供的油气燃烧机都是在微正压状态下达到最佳工作状态其发出功率与燃烧室内压力的关系为研究与成都市农林科学院四川成都邮编摘要介绍一类型燃油气热交换器从换热计算及结构设计方面进行了阐述关键词热交换器计算结构从上图中可以看出当燃烧室内压力小于50燃烧机才能发出最大功率因此从管道阻力同烟气速率关系分析热交换器内烟气流速不能过快其阻力计系数单行程a1两行程a13实践中烟气流速一般取116对被加热空气的要求在此类换热器中被加热空气的流动方向是从下至上正负压方式均可空气速度一般要求为烟道布置从生产实践和工艺设计要求上烟道布置采用回流两行程式此方式有效解决了传热的不均匀性并提高了传热效率而烟道阻力能满足燃烧机的工况要求热变形在烟道结构设计中充分考虑了热变形1上图中主要受热件换热管2燃烧室5均可沿长度方向伸缩2上图中支架4与换热器主体采用柔性连接而支架4与换热系统之间采用了限位连接安全机构为了预防燃烧机出现点火滞后故障而产生爆燃引起燃烧室内压力剧增而出现安全事故特设置了卸压观察口当产生爆燃时卸压观察口上的重力盖板自动打开达到及时卸压的目的设计实例一条货车车身喷涂线中的固化炉炉体内尺寸循环风量23000型单段火天然气燃烧机输出功率169对固化炉及加热车身进行热量衡算确定单位时间内需热量22800021热交换器的传热系数k为44引入传热方程1则22800044211614结论51以上计算的结果同实际运用的效果接近原因是在运用经典公式计算中重新定义了综合传热系数的范围从而简化了工况中传热系数的计算并在实践中有效扩大了换热范围从而提高了换热效率52此换热器在工作中对换热空气的流动方向要求较高在换热器外形及风道设计上力求降低阻力和有效分风当要求换热空气的温度较高时可对换热器外形添加翅片以引导换热空气的流动方向和增加换热面积但要控制由此增加的换热器热惯性53在实际设计中可适当加大换热器的换热面积更重要是要尽量符合市场提供的板材尺寸从而降低制造成本54在节约能源方面可充分利用排放烟气余热因地制宜地进行如预热空气预热被加热物生产热水等收稿日期参考文献1
化工原理课程设计模板-换热器
化工原理课程设计模板-换热器1. 引言换热器是化工过程中常用的设备之一,其主要功能是在流体之间进行热量传递,以实现温度控制、能量回收等目的。
本文将介绍化工原理课程设计中换热器的设计过程和要点。
2. 设计目标在进行换热器设计之前,首先要确定设计的目标。
设计目标包括但不限于以下几点:•确定需要传热的流体的进口温度和出口温度;•确定传热后流体的温度变化范围;•确定换热器的热传导面积;•确定换热器的传热系数。
3. 设计步骤换热器的设计过程可以分为以下几个步骤:3.1 确定流体的性质参数在设计换热器之前,需要明确流体的性质参数,包括流体的密度、比热容以及传热系数等。
这些参数可以通过实验测定或者查阅相关文献获得。
3.2 计算流体的传热量根据热传导定律,可以计算流体的传热量。
传热量的计算公式如下:Q = m * c * ΔT其中,Q表示传热量,m表示流体的质量,c表示流体的比热容,ΔT表示流体的温度变化。
3.3 确定换热器的传热面积根据热传导定律,可以计算换热器的传热面积。
传热面积的计算公式如下:A = Q / (U * ΔTlm)其中,A表示传热面积,U表示换热器的传热系数,ΔTlm表示对数平均温差。
3.4 选择换热器的类型和结构根据设计要求和实际情况,选择合适的换热器类型和结构。
常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器等。
3.5 进行换热器的细节设计在确定了换热器的类型和结构之后,进行换热器的细节设计,包括管道的布置、流体的流动方式以及换热器的材料选择等。
3.6 进行换热器的性能评价完成换热器的设计之后,进行性能评价,验证设计结果是否满足设计目标。
性能评价主要包括换热器的传热效率、压降以及经济性等方面。
4. 实例分析下面通过一个实例来说明换热器的设计过程。
实例:管壳式换热器假设需要设计一个管壳式换热器,用于将流体A的温度从40℃降至20℃,同时将流体B的温度从70℃升至90℃。
根据设计要求,我们可以计算出流体A和流体B的传热量,然后根据对数平均温差计算出传热面积,从而确定换热器的尺寸。
烟气回收废热换热器设计(环境类)
课程设计课程名称:环境工程原理课程设计设计题目:烟气回收废热换热器的设计学院:环境科学与工程学院专业:再生资源科学与技术年级:2010级学生姓名:杨琴指导教师:马丽萍老师日期:2013年6月24日-7月5日教务处制课 程 设 计 任 务 书环境科学与工程 学院 再生资源科学与技术 专业 2010 级 学生姓名: 杨琴课程设计题目: 烟气回收废热换热器的设计 课程设计主要内容:一、设计任务设计一个列管式换热器,用于回收烟气中余热,完成换热器的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制换热系统的工艺流程图和换热器装置图,编写设计说明书。
二、设计条件1、气体混合物成分:近似空气;2. 设计处理量Q : 100000 Nm 3/h ;3. 热物料(废气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度t 1: 400(2) 换热器出口温度t 2:1504. 冷物料(空气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度θ1: 55(2) 换热器出口温度θ2: 200~250.(换热器出口温度θ2为参考值)(3) 冷物料流量L: 100000 Nm 3/h.5. 气体特性参数1.35 kJ/(kg•K),(1) 平均比热容cp(2) 给热系数α:0.05kW/(m2•K);6. 操作压力(表)P:0 kPa;7. 其余条件: 自定。
但需简述理由或依据。
8.工作日:每年300天,每天24小时计9.厂址:昆明某地区三、设计内容1.选择换热器类型及流体流程;2.计算换热器的热负荷;3.换热器换热面积及结构尺寸计算;4.传热系数计算及传热面积校核;5.换热器管程、壳程接管尺寸计算;6.附属设备设计或选择,压降核算;7.绘制生产工艺流程图(2号图纸);8.绘制换热器装置图(1号图纸);9.对设计过程的评述和有关问题讨论。
设计指导教师(签字):教学基层组织负责人(签字):年月日目录摘要 (1)1.总论 (1)2. 技术方案的比选 (2)2.1换热器类型的选择 (2)2.2流体流径的选择 (4)2.3流体流动方式的选择 (5)3.工艺流程的确定 (5)4.主体设备的设计 (6)4.1 换热器结构设计计算 (6)4.1.1出口温度的确定及物料物性参数的选取 (6)4.1.2 换热器换热面积的估算 (7)4.1.3 换热器结构的设计计算 (8)4.2 换热器结构设计的核算 (11)4.2.1核算压强降 (11)4.2.2核算总传热系数 (12)4.2.3核算传热面积和壁温 (14)4.3设备选型 (15)5. 附属设备的选型 (15)5.1流体进出口连接管直径 (15)5.2 拉杆 (16)5.3 防冲板 (16)5.4管箱 (17)5.5浮头法兰和钩圈 (17)5.6壳体法兰 (18)5.7浮头管板 (18)5.7.1管板厚度 (18)5.7.2管板直径 (18)5.7.3管孔 (18)5.8圆筒壳体 (18)6. 设计结果与讨论 (19)6.1设计结果 (19)6.2结果讨论 (19)7.收获体会 (20)8.致谢 (21)9.参考文献 (21)摘要烟气余热回收是指利用换热器从各种烟气中提取一部分热量加以利用,它是节能工作的一个重要方面, 其节能效果显著。
换热器课程设计任务书09(1)-烟道式
烟道式光管钢管换热器设计计算(1)一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式钢管换热器。
二、设计条件如下:1) 地下水平烟道的断面尺寸:mm 1700mm 1392⨯=⨯H W 2) 烟气成分(V/V , %)3) 入换热器的平均烟气标况流量:V h =2.15m 3/s; 4) 入换热器烟气温度:t h,i =700℃; 5) 入换热器空气标况流量:V c =1.55 m 3/s; 6) 入换热器空气温度:t c,i =20℃; 7) 出换热器空气温度:t c,o =350℃;三、设计工作要求:(1)确定换热器结构:(2)换热器热计算(包括设计计算与流体出口温度校验计算) (3)流体流动压降计算 (4)换热器技术性能 (5)总结(6)上交材料:设计说明书,换热器总图(1#)(手画)参考文献[1] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册(动力设备卷)(第二版). 北京:机械工业出版社,1997[2] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [3] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [4] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式光管钢管换热器。
二、设计条件如下:1) 地下水平烟道的断面尺寸:mm 1700mm 1392⨯=⨯H W 2) 烟气成分(V/V , %)3) 入换热器的平均烟气标况流量:Vh=2.15m3/s; 4) 入换热器烟气温度:t h,i =750℃; 5) 入换热器空气标况流量:Vc=1.55 m3/s; 6) 入换热器空气温度:t c,i =20℃; 7) 出换热器空气温度:t c,o =350℃;三、设计工作要求:(1)确定换热器结构:(2)换热器热计算(包括设计计算与流体出口温度校验计算) (3)流体流动压降计算 (4)换热器技术性能 (5)总结(6)上交材料:设计说明书,换热器总图(1#)(手画)参考文献[1] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册(动力设备卷)(第二版). 北京:机械工业出版社,1997[2] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [3] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [4] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式光管钢管换热器。
换热器设计完整版
(1)管式换热器
这类换热器都是通过管子壁面传热的换热器,按传热管的结构形式不同大致可分为蛇管式换热器,套管式换热器,缠绕管式换热器和管壳式换热器。蛇管式换热器一般由金属或非金属管子,按需要弯曲成所需的形状,如圆盘形,螺旋形和长的蛇行等。它是最早出现的一种换热设备,具有结构简单和操作方便等优点。按使用状态不同,蛇管式换热器又可分为沉浸式蛇管和喷淋式蛇管两种。套管式换热器是由两种不同大小直径的管子组装成同心管,两端用U形弯管将他们连接成排,并根据实际需要,排列组合成传热单元,换热时,一种流体走内管,另一种流体走内外管间的环隙,内管的壁面为传热面,一般按逆流方式进行换热。两种流体都可以在较高的温度,压力,流速下进行换热。套管式换热器的优点是结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便,两侧流体均可提高流速,使传热面的两侧都可有较高的传热系数;缺点是单位传热面的金属消耗量大,检修,清洗,和拆卸都较麻烦,在可拆连接处容易造成泄漏。管壳式换热器是目前应用最为广泛的换热设备。在圆筒形壳体中放置了许多管子组成的管束,管子的两端固定在管板上,管子的轴线与壳体的轴线平行。为了增加流体在管外空间的流速并支撑管子,改善传热性能,在筒体内间隔安装多块折流板,用拉杆和顶距管将其与管子组装在一起。换热器的壳体上和两侧的端盖上装有流体的进出口,有时还在其上装设检查孔,为了安置测试仪表用的接口管,排液孔和排气孔等。缠绕管式换热器是芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋闲形状交替缠绕而成,相邻两成螺旋状传热管的螺旋方向相反,采用一定形状的定距管使之保持一定的距离。缠绕状传热管可以采用单根绕制,也可采用两根或多跟组焊后一起绕制。管内可以通过一种介质,称通道型缠绕管式换热器;也可分别通过几种不同的介质,而每种介质所通过的传热管均汇集在各自的管板上,构成多通道型缠绕管式换热器。缠绕管式换热器适用于同时处理多种介质等场合。
玻璃窑尾烟气热管换热器的设计
玻璃窑尾烟气热管换热器的设计摘要:玻璃窑是高耗能、低能效的生产行业,虽然目前有些玻璃窑配备了余热锅炉用来进行余热回收,但排烟温度还是较高,存在着余热利用不充分的现象。
本文为某玻璃窑尾烟气设计了一台热管换热器,可以充分利用余热资源,解决腐蚀和堵、积灰等问题,也给相同工况余热利用提供了参考。
关键词:热管;迎风面宽度;透过系数;翅化比;翅化效率;净自由容积;当量直径引言节能减排是国家“十二五”计划的关键任务,是可持续发展的重头戏。
作为高耗能、低能效大户的玻璃生产企业,一直以来是节能改造的重点对象。
比较普遍的做法是对窑炉产生的烟气进行余热回收,在窑炉尾配备换热器将500℃的烟气进行余热回收,产生一定压力、温度的蒸汽,用于发电、生产或生活使用,从而提高能源的利用效率。
本文拟针对某小型玻璃窑余热锅炉利用后50000Nm3/h、300℃的烟气采用热管换热器进行余热二次利用,来提高玻璃窑进气温度。
1.热管换热器计算方法及步骤1.1热管换热器的计算方法热管换热器是由若干独立传热的热管按一定的排列方式所组成,目前均采用重力式热管作传热元件。
换热器设计计算的主要任务在于求取总传热系数U,然后根据平均温差ΔT及热负荷Q求得总传热面积A,从而定出管子根数N。
热管气-气换热器传热计算的热平衡方程为:2.热管换热器的设计计算2.1确定基本条件参数热源条件为50000Nm3/h、300℃的烟气,经过换热器后出口温度200℃,空气进口温度20℃、流量49500Nm3/h。
采用热管长2.5m,外径25mm、内径20mm,热管横纵向间距分别为65mm和90mm,翅片高12.5mm、厚1mm、间隙6mm。
2.2工艺计算2.2.1计算总传热量Q烟气的定性温度为:(式6)根据假定情况下的定性温度确定空气的热物理参数,计算空气侧的热量。
再根据计算的与总传热量Q进行比较,通过调整假定的出口温度逐步逼近准确值。
设迭代精度及步长分别为0.5和0.1,最终得到为125.5℃,定性温度为72.75℃。
全球厨电专家燃气热水器说明书
全球厨电专家燃气热水器说明书摘要:一、燃气热水器简介二、燃气热水器分类与工作原理三、优质燃气热水器的设计与配置四、燃气热水器的安全使用与维护正文:一、燃气热水器简介燃气热水器作为一种家庭常用热水设备,深受广大消费者喜爱。
它通过燃烧天然气对换热器进行加热,将冷水加温成热水,并通过热水管传递至花洒或需要热水的水龙头处。
目前,家用热水器主要有燃气热水器和电热水器两种。
二、燃气热水器分类与工作原理燃气热水器根据排气方式可分为烟道式、直排式、强排式和平衡式等。
烟道式热水器通过烟道将废气排出室外;直排式热水器将废气直接排放到室内,存在一定安全隐患;强排式热水器在直排式基础上增加了强制排气装置,提高了使用安全性;平衡式热水器则采用双层烟道设计,实现内外气压平衡,使热水器运行更加稳定。
三、优质燃气热水器的设计与配置1.换热器:优质燃气热水器应采用高效热交换器,具有良好的传热性能,提高热水产量。
2.燃烧器:燃烧器的设计应使燃气与空气充分混合,确保燃烧充分、高效,降低能耗。
3.风机:风机用于将废气排出,应选择性能稳定、噪音低的风机。
4.安全装置:优质燃气热水器应配备多重安全保护装置,如熄火保护、防干烧保护、防过热保护等,确保使用安全。
5.智能控制系统:智能控制系统可实现热水器的自动调节,满足用户个性化需求,提高使用便捷性。
四、燃气热水器的安全使用与维护1.安装:燃气热水器安装应遵循相关规范,确保热水器与燃气管道、自来水管道、排水管道连接正确无误。
2.使用:使用燃气热水器时,请确保室内通风良好,避免缺氧或一氧化碳中毒。
3.维护:定期对燃气热水器进行清洁、检查和维修,确保热水器性能稳定,延长使用寿命。
4.安全:遇到燃气热水器故障或泄漏现象,请立即关闭燃气阀门,打开门窗通风,并拨打售后服务电话寻求专业帮助。
通过以上内容,相信大家对燃气热水器有了更深入的了解。
GGH烟气-烟气换热器
GGH安装优点
1、提高烟气温度,防止烟道、烟囱结露腐蚀。
2、提高烟气温度,增加烟气自拨能力。
GGH在脱硫系统中的安装位置
GGH热平衡图
GGH细节
安装GGH的实例
根据对某电厂的实际案例的计算,对于2x300MW机组合用一个烟囱, 烟囱高度为210m,在环境湿度未饱和的条件下,安装和不安装GGH的 烟气抬升高度分别为524m和274m,有明显的差异。 污染物的最大落地浓度点到烟囱的距离,安装和不安装GGH分别为 10529m和6689m。 安装GGH后排烟温度在80℃左右,因此只能使得烟囱出口附近的烟气 不产生凝结,使白烟在较远的地方形成。
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GGH烟气-烟气换热器
GGH工作原理
利用除尘器出口的锅炉排烟,加热脱硫装置吸收塔输出的脱硫后烟气,将 喷水后的烟气重新加热到符合环保法规要求的排放温度(通常不低于75~ 80 ℃) ,以保证锅炉排放的污染物能扩散到较大范围内,从而避免其在电 厂周围集中沉降。
GGH系统标准
1、GGH利用装在转动转子中的数十万平方米的换热元件的蓄热和放热, 吸收锅炉排出的烟气(120—140℃)热能加热脱硫塔排出的烟气(45-50℃), 达到热量交换的目的,最终将脱硫后烟气加热到70-80℃以上。 2、脱硫系统要求GGH从原烟气侧漏到净烟气侧的泄漏率需小于1%。 3、GGH 中传热元件、转子和外壳构件、壳体内部、密封结构以及外部 轴承、减速机和吹灰器驱动机构等重要设备采用特殊防腐设计。 4、GGH为保证换热性能而配置清洗、吹灰系统及干燥系统设备
GGH的泄漏控制手段
双道密封技术 焊接静密封 增压密封技术 转子采用搪瓷表面保护 转子和外壳构件应采用耐硫酸腐蚀材料 GGH壳体内部采用玻璃鳞片层防腐 用特殊材料密封结构 采用设备防腐
GGH烟气换热器
GGH烟⽓换热器GGH烟⽓换热器概述英⽂:Gas Gas Heater中⽂意思:烟⽓换热器GGH,是烟⽓脱硫系统中的主要装置之⼀。
它的作⽤是利⽤原烟⽓将脱硫后的净烟⽓进⾏加热,使排烟温度达到露点之上,减轻对进烟道和烟囱的腐蚀,提⾼污染物的扩散度;同时降低进⼊吸收塔的烟⽓温度,降低塔内对防腐的⼯艺技术要求。
GGH的利弊分析1.前⾔据初步推算⽬前国内⽕电⼚⽯灰⽯-⽯膏湿法烟⽓脱硫系统采⽤烟⽓-烟⽓再热器(GGH)的约占80%以上。
若按每年新增⽯灰⽯-⽯膏湿法烟⽓脱硫系统容量30,000MW计算,安装GGH的直接设备费⽤就达10亿元左右。
如计计因安装GGH⽽增加的增压风机提⾼压⼒、控制系统增加的控制点数、烟道长度增加和GGH⽀架及相应的建筑安装费⽤等,其总和约占⽯灰⽯-⽯膏湿法烟⽓脱硫系统总投资的15%左右.GGH是否是⽯灰⽯-⽯膏湿法烟⽓脱硫系统的必不可少的设备?如何根据电⼚的实际情况来决定是否需要安装GGH?⼯业发达国家的烟⽓脱硫装置是否都安装GGH?如何合理使⽤来之不易的环保投资?这是国家主管部门与业主都⼗分关注的问题。
本⽂就此提出初浅的看法,仅供参考。
2.GGH的利弊分析2.1 GGH的作⽤2.1.1 提⾼排烟温度和抬升⾼度烟⽓再加热可以将湿法烟⽓脱硫的排烟温度从50℃升⾼到80℃左右,从⽽提⾼烟⽓从烟囱排放时的抬升⾼度。
根据对某电⼚的实际案例的计算,对于2x300MW机组合⽤⼀个烟囱,烟囱⾼度为210m,在环境湿度未饱和的条件下,安装和不安装GGH的烟⽓抬升⾼度分别为524m和274m,有明显的差异。
-安装GGH后,烟⽓中的飞灰会积聚在GGH的换热元件上,飞灰中的重⾦属会起催化剂的作⽤,将烟⽓中的部分SO2转化为SO3,尽管数量不多,但是对升⾼烟⽓的酸露点是有影响的。
有测试表明,在GGH后⾯,SO3的含量有所增加;-测试发现,经过FGD脱硫以后的烟⽓的酸露点温度在90-120℃范围内,⽽烟⽓再热之后的温度在80℃左右,因此在FGD下游设备表⾯上,仍然会产⽣新的酸凝结液;-经GGH加热后的烟⽓温度⾼于烟⽓的⽔露点,因此可以防⽌新的凝结⽔的产⽣,但是80℃这样的低温烟⽓,⽆法在很短的时间内,将已经凝结在烟道或烟囱表⾯上的⽔或穿过除雾器的浆液快速蒸⼲,只能使这些液滴慢慢地浓缩、⼲燥。
换热器技术参数
一、项目概况:m/3,本项目增二台化铝炉烟气排烟温度500℃(距烟道出口20米),排烟量8000N h加热管换热器余热回收装置,将烟气加热的水作为一次水,一次水为循环软水,以一次水为热源,通过水水换热器(如管壳式换热器或盘管)加热自来水用来洗澡。
二、热管式换热器技术及应用情况的简介1.热管式热管换热器工作原理和基本特性重力式热管的基本工作原理如图所示,典型的热管由管壳、外部扩展受热面、端盖组成,将管内抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的负压后充入适量的工作液体,然后加以密封。
热管的蒸发段受热时热管内的工质蒸发汽化,蒸汽在微小压差下流向冷凝段放出热量凝结成液体,在重力的作用下流回蒸发段。
如此循环不已,热量就由一端传到了另一端。
热管的传热原理决定着热管有以基本特性:a.很高的轴向导热性,热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。
与银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可以传递几个数量级的能量。
b.优良的等温性,热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽由蒸发段流向冷凝段所产生的压力差很小,因而热管具有优良的等温性。
2、热管组成的热管换热器具有以下优点:a.热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开,在运行过程中即使单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生泄露,也只是单根热管失效,而不会发生冷热流体的混杂。
b.热管换热器的冷、热流体完全分开流动,可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热,获得较大的对数温差。
同时冷热流体均在管外流动,由于管子对流体扰动的作用使得管外流动所具有的换热系数远高于管内流动所具有的换热系数,并且管外流动两侧受热面均可获得充分的扩展。
这样换热器可以做的非常紧凑,用于品位较低的热能的回收非常经济。
3.重力式热管换热器的应用范围由于重力式热管换热器本身的优良特性使得该种热管换热器的应用范围非常广泛,下面简述在动力工程中的应用。
烟气余热换热器介绍
国外:在MB、 IHI、BHK等主要外国公司的锅炉上也都使用了这种H 型翅片管,并已有25年以上的运行经验。
最新应用在烟气余热回收换热器的项目: 长一热、景德镇、营口、北塘、白城、哈平南……
积灰
积灰问题的解决
• 选择合理的烟气流速(不低于6m/s) • 采用吹灰装置 • 换热面采用合理的布置
错列布置、适当的节距-------增强气流扰动
ND钢(09CrCuSb)-目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。 ND钢腐蚀率比较,mg/c㎡.h(70摄氏度50%H2SO4溶液中浸泡24小时) 钢种 ND CRIR(日本) 1Cr18Ni9 Corten 20G 腐蚀速率 7.30 13.40 21.70 63.00 103.50
• 采用低氧燃烧 • 可接受的有限腐蚀速率
增压风机年增加耗电量 2 × 450千瓦× 7500(运行小时) × 0.8(负荷率) × 0.4元=216万元
经济性分析
经济性分析
经济性分析
经济性分析
经济性分析
某电厂经济性数据
典型案例一
典型案例二
介绍完毕 谢谢!
问
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题
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清华大学煤燃烧工程研究中心简介
清华大学煤燃烧工程研究中心于1996年国家计委(现为发改委) 批准成立。中心依托于清华大学热能系,现有4位院士,36位教授、 5位长江学者、3位杰出青年基金和28位副教授,具有一流的研究 水平和完备的测试仪器。 工程中心的优势在于对当前能源利用中各类问题进行长期的、 前瞻性的基础性研究和研发,主要包括: ð 燃煤工业锅炉节能技术研发 (45年的R&D) ð 循环流化床锅炉技术研发 (42年的R&D) ð 烟气脱硫技术(FGD) (21年的R&D) ð 低NOx燃烧器和SCR (28年的R&D) ð 废物的资源化再利用 (12年的R&D) ð 危险废物的处理(5年的R&D) ð 燃烧源颗粒物形成和控制 (8年的R&D) ð 汞和CO2的控制 (5年的R&D) ð 氢能技术 (5年的R&D) ……
换热器计算
换热器计算本设计的换热器采用管壳式换热器,因为管壳式换热器适应性强,制造简单,易于维修以及生产成本低。
浮头式换热器,这种换热器中两端的管板有一端的管板可以沿轴向自由地浮动,完全消除了热应力,而且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。
将压缩后的烟道气温度从141o C 将至60o C ,压力为1.2MPa ,流量为。
循环用冷却水入口温度18o C ,出口温度32o C ,压力为0.4MPa 。
循环冷却水较易结垢,为了便于水垢清洗,循环水走管程,电厂烟气走壳程。
本设计选用Φ25×2.5的碳钢管。
1.计算定性温度,确定物理常数对于循环冷凝水,定性温度t=(18+32)/2=25o C()3/kg 95.9965107.9952.9982.998m =⨯÷--=ρ()s Pa 6.9025102.80110041004⋅=⨯÷--=μμ()()K kg kJ/179.4510174.4183.4183.4C ⋅=⨯÷--=p()()K m /W 6078.05105985.06171.05985.0⋅=⨯÷-+=λ 对于电厂烟道气,定性温度t=(141+60)/2=100.5o C()C 01254.096.10537.0429.1726.025.10945.000484.0o 1⨯+⨯+⨯+⨯=ρ(标况)3m /kg 230.1=nRT mP=ρ则对于同压力下同质量的同种气体,==nRPmT ρ常数 则烟道气在100.5o C ,0.1013MPa 下的密度()15.273230.115.2735.1002⨯=+⨯ρ 32m /kg 8992.0=ρ则烟道气的质量流量为s kg /85.936008992.098.39440W =÷⨯= 则烟道气在100.5o C ,1.2MPa 下的密度,则对于同质量同温度下的同种气体,==m RT n Pρ常数 8992.01013.02.1=ρ 2/kg 652.10m =ρ s Pa 70.480945.03551254.07.130537.03.20726.017⋅=⨯+⨯+⨯+⨯=μμ求烟道气比热容()()K kg O p ⋅=⨯-+=/kJ 221.405.0220.4233.4220.4C 2H查气体的摩尔定压容与温度的关系表2C cT bT a p ++= 氮气的比热容为()()26315.2735.100109502.015.2735.10010226.632.27C 2+⨯⨯-+⨯⨯+=--pN()()K kg kJ K mol ⋅=⨯=⋅=-/054.1102851.29/J 51.293同理 ()K kg kJ pO ⋅=/137.1C 2 ()K kg kJ O p ⋅=/922.0C 2C 则烟道气的比热容为0945.0221.41254.0922.00537.0137.17260.0054.1C ⨯+⨯+⨯+⨯=p()K kg ⋅=/kJ 339.10945.0.22501254.00137.00537.00240.0726.00228.0⨯+⨯+⨯+⨯=λ()K m /W 0408.0⋅=求对数平均温差总热量为()()21.15J/s 1068360141133985.9T T WC Q 21p =-⨯⨯=-= 对数平均温差为5.2186036141t t T T R 1221=--=--=173.0601411832T T t t S 2112=--=--= 特性数据表()()25.70186032141In 186032141t 1=-----=∆m冷却水用量为()()s /kg 26.1818321000179.415.1068321t t C Q W 12=-⨯⨯=-=p温差修正系数为假设管程数为多程,壳程数为一程,查下图得F T =0.97,由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流体流量较大,故取单壳程合适。
烟道光管换热器设计计算书
烟气换热器设计计算一、设计条件入换热器烟气标况流量(M3/S) 1.05 烟气温度(℃) 750入换热器空气标况流量(M3/S) 0.85 入口空气温度(℃) 250烟道的断面尺寸(W)M 1.5 出口空气温度(℃) 450烟道的断面尺寸(H)M 1.2 换热管长度(M) 1.45二、结构确定计算换热管材选用直径(M) 0.055 管中心间距S1(M) 0.11 换热管材壁厚(M) 0.003 换热管流通面积(M2) 0.00188 取空气在管内的标况流速(NM/S) 10 单根管道空气流通面积(M2) 0.085 烟道宽度方向排列根数 12.13 一个行程需要换热管根数(支) 45.098烟气流向排列根数 3.716 烟气流速(M/S) 1.463实取烟道宽度方向排列根数(纵) 10 实取烟气流向排列根数 16单根换热管换热面积(㎡/m) 0.163 一个行程换热面积(㎡) 37.88三、换热器的热计算1、预热空气所需热量及出预热器烟气温度预热气体出比热容(J/M3*℃)Ck″ 1.34 预热气体入比热容(J/M3*℃)Ck′ 1.31 有效换热量(KJ/S) 234.175烟气入比热容(J/M3*℃)Ck″ 1.52 烟气出比热容(J/M3*℃)Ck′ 1.49 烟气出口温度(℃) 607.936预热气热损失系数(1.05-1.1) 1.05 2、对数平均温度差ΔTdΔTs 500 ΔTz 157.936 P 0.274 R 1.71 查图表2-28得ψ 0.91 对数平均温度差ΔTd 270.109 3、烟气侧传热系数αy烟气标准流速(Nm/s)选定值 2.5 管子中心距S2平行于烟气方向 0.11 烟气入口处流速w′y(m/s) 9.368烟气出口处流速w″y(m/s) 8.067查表C-3入口烟气V′(㎡/s)×10^-6 133 出口烟气V″(㎡/s)×10^-6 93入口处的雷诺数Re 3874.039出口处的雷诺数Re 4770.914 平均Re 4322.476 查表6-12得入口温度参数C′t 1.65 查表6-12得参数α0y40 查表6-12得出口温度参数C″t 1.56 查表6-12得入口温度参数C′1 0.9 查表6-12得入口温度参数ψ′ 1查表6-12得出口温度参数C″1 0.9 入口处传热系数αy d′(W/M2*℃) 59.4 查表6-12得出口温度参数ψ″ 1 出口处传热系数αy d″(W/M2*℃) 56.16 烟气侧辐射传热系数αy f,厚度(M) 0.186 co2w体积分数 8.5 Pco2Xδf(Kpa) 1.580 h2o体积分数 16.5 Ph2oXδf(Kpa) 3.067查表6-13得入口、出口烟气水,二氧化碳压力、温度下的ε0入口处二氧化碳ε00.053 入口处水ε00.048 出口处二氧化碳ε00.055 出口处水ε0) 0.059 入口处水ε0(×β修正) 0.0538 表6-16辐射传热系数入口αf(W/M2*℃) 44.2 出口处水ε0(×β修正) 0.0661 表6-16辐射传热系数出口αf(W/M2*℃) 25.6 入口处αy f′21.706 出口处αy f″14.258 烟气侧传热系数入口处α′y(W/M2*℃) 81.106 烟气侧传热系数出口处α″y(W/M2*℃) 70.418 4、预热气侧传热系数αk表C-4查得入口V′(㎡/s)×10^-6 15.03 表C-4查得出口V″(㎡/s)×10^-6 49.68 预热气入口流速(M/S) 19.158 预热气出口流速(M/S) 26.48 预热气入口处的雷诺数Re′ 62456.28 预热气出口处的雷诺数Re″ 26121 查表6-17得参数α0k50 平均雷诺数Re 44289 查表6-17得入口温度参数C′1 0.91 查表6-17得入口温度参数C′t 0.55 查表6-17得出口温度参数C″1 1.06 查表6-17得出口温度参数C″t 0.88 入口处传热系数αy d′(W/M2*℃) 25.025 查表6-17得入口温度参数ψ′ 1出口处传热系数αy d″(W/M2*℃) 46.64 入口综合传热系数K′(W/M2*℃) 19.124 综合传热系数K(W/M2*℃) 23.591 出口综合传热系数K″(W/M2*℃) 28.057 5、预热器传热面积传热面积A(㎡) 36.751 管子每米长度传热面积f(㎡/m) 0.163 选取传热面积(㎡) 40 所需管子总长度(m) 244.978 每根单管的空气流量Vk(M3/S) 0.0189 并联管子根数n(支) 45.098单管长度l(m) 1.53 选取管子根数n(支) 80面对烟气横向管束列数γ 5.091 选取单管长度(M) 1.5选取面对烟气横向管束列数γ 10 面对烟气纵向管束排数χ 8预热器管壁温度入口处t′b 632.104 预热器管壁温度出口处t″b 512.927预热气体侧通道阻力hk(Pa) 429.726 双行程 859.452烟气侧通道阻力hy每排管子的阻力系数ζ0 0.287 每排管子的阻力系数ζ 2.871烟气密度 1.32 烟气侧通道阻力hy 41.294以上设计依据为<工业炉设计手册>第二版。
烟气换热GGH说明书
一、烟气再热器(GGH)概述豪顿旋转再生式烟气再热器是设计用于脱硫(FGO)系统的。
它在相对较小的空间内包含了一个很大的换热面。
该换热面吸收进入吸收塔之前的末处理烟气热量,将进入烟囱前的处理烟气再次加热。
在再生式热交换器内,换热元件被流经它的气流依次加热和冷却。
在不同时间热、冷气流流经同一区域,这样再生体(换热元件)就从热气流吸热后再将热量传递给冷气流,这一点与同流换热器不同。
这一过程可以是周期性的。
如果象豪顿烟气再热器那样的再生体旋转,该过程也可以是连续的。
烟气再热器内,末处理的烟气流经再热器的一侧,处理后的烟气流经另一侧。
再热器缓慢转动使得经特殊设计的换热元件依次经过热的末处理烟气流和冷的处理烟气流。
当换热元件经过末处理烟气侧时,未处理烟气携带的一部分热量就传递给换热元件;而当换热元件经过处理烟气侧时又把热量传递给处理烟气。
这样,末处理烟气携带的热量就得到重复使用并用来升高了将要进入烟囱的处理烟气温度。
末处理的烟气和处理烟气两股气流流经转一子相对的两部分,两部分之间有一带密封板的盲区将它们隔开。
两股气流的流向相反,即对流。
在该合同下,气流的布置为未处理烟气流向上、处理后烟气流向下。
为维持大中的未处理烟气的最低泄漏率,两股气流之间的密封布置起着至关重要的作用。
转子是烟气再热器的中心部件,其中装有换热元件。
从中心轴向外延伸的径向隔板将转子分为24个扇区,这些扇区又被分隔板和二次径向隔板分隔。
垂直于分隔板和二次径向隔板的环向隔板起增强转子和支撑换热元件盒的作用。
转子重量由底部的滚柱推力轴承支承,而位于顶部的导向轴承则用来承担径向载荷。
外壳包围转子,包含有转子外壳和四个过渡烟道。
这些过渡烟道通过烟气再热器从增压风机传送未处理烟气至吸收塔,处理烟气通过烟气再热器从吸收塔返回直至到达烟囱。
转子外壳上还有密封系统将处理烟气与未处理烟气隔开,从而使未处理烟气至处理烟气的直接泄漏率最小。
转子外壳与烟气再热器的主结构相连。
烟气换热器结构及工作原理ppt课件
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膨胀水箱
No 稳压水箱
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化学取样加药系统
为了防止循环水管道腐蚀,循环水PH值应控制在9 – 9.5之间,电导率应处于5000µS/cm 以下。为此设置 一套化学取样加药系统,控制系统的PH值和电导率。
PH值通加NaOH来控制。加药罐液位低时,系统将 给出报警,运行人员应到现场手动加药。
2) 稳压系统由稳压罐,混水罐,膨胀水箱,以及相关的泵,阀门,管道,仪表组 成,稳压系统的作用是保证闭式系统的压力,防止循环泵汽蚀,防止烟气换热器中的水 汽化。其工作原理是:当系统中水因受热膨胀导致压力过高时, 通过电磁阀将水排 入膨胀水箱以降低系统压力,当系统由于泄露或者温度降 低而压力降低时,通过水泵 将膨胀水箱中的水送回系统以保证系统压力。稳压罐内有个充气皮囊,能够允许系统压 力在一定范围内波动,由于皮囊不能承受高温,所以设有混水罐以确保皮囊中的水不超 70℃。
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MGGH加药系统
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烟气换热器清洗系统
一、该系统功能是通过水淋洗的方式来清洗换热器的管子外表 面烟尘。得益 于塑料管良好的防腐蚀性能和不沾灰性能,附 着于管子外表面的灰尘只需要采用水淋洗的方式就可以有效清 除,从而避免了堵灰的发生。系统由清洗水箱、清洗水泵、管 道、阀门、喷嘴组成。冲洗水质为工业水。清洗过程如下:清 洗水箱液位正常的情况下,开启清洗水泵,开始冲洗1列管束, 清洗水箱液位降低到低位时,停清洗水泵。补水阀开启给水箱 补水至正常水位,停止补水。然后可以开始冲洗下一个管束。 整个冲洗过程由DCS顺控。
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设计要求:设计一台利用铜精炼反射炉(燃重油)的烟气余热助燃空气的烟道式光管钢管换热器,设计条件如下:1)如换热器的平均烟气标况流速:2)如换热器的烟气温度:=600℃3)如换热器的空气标况流量:=1.534)如换热器的空气温度:20℃5)出换热器的空气温度:6)地下水平烟道的断面尺寸:W*H=1392mm*1700mm7)烟气成分(V/V,%)O成分(V/V)% 5.85 6.70 3.70 4.65 79.10换热器结构初步确定.流道安排、流动方式及行程确定烟道式换热器一般不设金属外壳,空气在管内流动而烟气在管外流动;由于换热器设置在水平烟道内,烟气与空气设计成正交逆流流动;受烟道高1700mm的限制。
空气每个行程的换热管有效长度初步设定为1600mm,换热器设计成1——2n行程,即烟气为一行程,空气为2n行程。
.换热器规格选用5.3mm 60⨯φmm 热轧无缝管,规格满足GB8162-87、GB8163-87要求。
(3).换热管排列考虑清灰方便,管群按正方形排列,并取管中心距12.0060.022S S 21=⨯===d (m )。
取空气在管内的标况流速s m c 10=ω,管内径m d i 053.0=,其流通界面积200022.0m f =。
一个行程空气侧需要流通界面积为:153.01053.1===c c V f ω(2m ) 一个行程需换热管根数700022.0153.0N 0===f f (根)。
烟道断面宽度m 392.1B =,则在其宽度上排列的换热管列数为:1012.006.03392.131=⨯-=-=S d B m (列) 顺烟气流向排列M 排,则71070===M m n (排)。
一个行程管群的排列见图4-13。
二.换热器的热计算在换热器热计算中,假定换热器无换热损失、两流体在换热器中无流量损失、无变相、比热容不变、仅有显热变化。
(1)有效换热量Q所谓有效换热量是指空气从C 20︒被加热到C 400︒从烟气所吸收的热量。
由于相应温度下空气的比热容分别为()C m c i c ︒⋅=3.J 1302和()C m J ︒⋅=3c.o 1356c ,则有效换热量为: ()i c i c o c o c c t t c t ....V Q -=)()(W 79000013022013564003.51=⨯-⨯⨯=烟气出口温度确定根据热平衡方程,在换热器内空气的吸热等于烟气的放热。
首先假定烟气出口温度C t o h ︒=330.,其质量热容()C m J ︒⋅=3h.o 1398c ,对应烟气入口温度为C t i h ︒=600.比热容()C m J ︒⋅=3h.i 1447c ,按热平衡求出: )(7.329139894.1790000600144794.1......C c V Q t c V t o h o h i h i c i h o c ︒=⨯-⨯⨯=-=由于与原先假定的出口温度C t h ︒=3300.相差小于0.1%,故可确定烟气出口温度为C t h ︒=3300.。
流气对热平均温差M t .1∆逆流对流体在换热器入口和出口的温差分别为:)(31020330C 200400600....C t t t t t t i c o h i o c i h i ︒︒=-=-=∆=-=-=∆)( 则流体对数平均温差为:)C In t t In t t t i i M ︒=-=∆∆∆-∆=∆(25131020031020000.1 查图4-7,正交逆流时的温差补正系数94.0=∆t ε,则对数平均温差为: )(23625194.0'.1.1C t t M t m ︒∆=⨯=∆=∆ε 管内空气侧传热系数c α空气在管内的标况流速:)(94.90022.07053.10s m Nf V w c c =⨯== 空气平均温度:())(210)40020(2121...C t t t o c i c m c ︒=+=+=空气在管内流动的雷诺数:() 1.66-15-1...273210110396.1053.094.91R ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=+=-n m c o c i o c t v d w e β41059.2⨯=由于雷诺数大于4101⨯,可知空气在管内属湍流状态,其传热系数可按公式(4-18A )计算。
当d L =053.06.1=30时,查第三章有关表得05.1=L k 。
设管壁平均温度C t m w ︒=330.,则5.0..'273273⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=m w m c t t t k 895.0330273210273.50=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=对于直管,系数R k 及D k 为1,代入数值后得:()()C m k k k k t d w dR t m c i cc ︒⋅=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=+=223.02.08.0'1.2.08.0W 0.44895.005.12732101053.094.963.313.63βα管外烟气测传热系数c α烟气对流传热系数管群为正方形排列的管群在垂直烟气流向断面换热管长度L=1.6m ,管群在最窄截面积为:)(096.06.1)06.012.0()(21m L d S f n =⨯-=-=管群最窄截面处烟气流速为:h w =)(25.2096.0)110(94.1)1(V s m f m n h =⨯-=- 烟气平均温度:)。
C t m h ︒=+=(465)330600(21.对正方排列的管群的当量直径为:)(116.06.106.012.06.1)06.012.0(2)211m L d S L d S d c =+-⨯-⨯=+--=( 烟气流动的e R 数为:()1040027346511022.1116.025.21R 73.1151...=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=+⋅=---n m h oh c o h c t v d w e β由于烟气雷诺数4310R 10<<e ,烟气对管群的对流传热系数可按公式(4-21B )计算,当=d 2S 26.002.10=时,查第三章有关图表得03.1=H c 、2.90=ψ、009.1'=P k 、99.02'=O H k ,烟气垂直流过管群0.14=k ,带入数值后得烟气对流对流传热系数:C)/(1.3799.0009.192.003.1)2734651()116.0()25.2(71.5)1(71.5258.04.06.0''58.0.4.06.0.2︒⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=m W k k k c t d O H p H m h e h c h ϕψβωα .烟气辐射传热系数对于d 2S S 21==排列的管群,烟气辐射的有效射线长度m 21.006.05.35.3=⨯==d l ,按烟气成分%85.5V 2CO =, 3.7%V O H 2=,在烟气平均温度C t m h ︒=465.时,查第三章有关图表得43.1,032.057.0022'CO ===βεεO H ,。
烟气在自身温度(C 465︒)和壁温(C 330︒)下的辐射率分别为:106.0038.043.1052.0103.0032.043.1057.02222..=⨯+=+==⨯+=+=O H CO w h O H CO g h βεεεβεεε因此,系统的辐射率为:31.01106.01103.0167.511167.5...=-+=-+=wh g h f h εεε 烟气对管群的辐射传热系数为:()C m W t t T T mw m h m w m h w h g h f h c h ︒⋅=-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=--=244..4.4.....58.3330465100273330100273465106.0103.031.0)100()100(εεεα 烟气侧传热系数为: )C m W r h c h h ︒⋅=+=+=2..7.4058.31.37ααα.总传热系数K不考虑管壁及污垢热阻时,换热器总传热系数为:()()()C m W h c h c ︒⋅=+⨯=+=21.217.400.447.400.44K αααα .传热表面积F()2'1592361.21790000K Q F m t LM =⨯=∆= 考虑换热器运行后的结垢和留有适当的富裕系数,最后确定换热器的传热表面积为:()2'1751591.11.1F F m =⨯== (8).空气侧行程数的确定.5360⨯φ的换热管以外径计的每米长的表面积为m m f 2188.0=,在一个行程内排m .61L =的换热管的根数N=70根,则一个行程具有的换热面积为:()221706.1188.0F m i =⨯⨯=,则换热器的行程数为:()行程31.821175===i F F n ,取n=9行程。
因此换热器的传热面积为: ()2189219F m nF i =⨯==(9).换热器壁温计算换热器平均壁温按下式计算:()C t t t c h m c c m h h m w ︒=+⨯+⨯=++=3330.447.402100.444657.40...αααα 与前面计算过程所假定的C t m w ︒=330.相差小于1%,故可确认壁温()C t m w ︒=333.。
对于逆流式换热器因最高壁温处于高温流体的入口端,因此需计算最高壁温,计算方法同上,只是采用入口端的各有关参数,计算出入口端的两流体的传热系数,按上面计算壁温的公式求出最高壁温。
经计算,高温流体入口端烟气侧和空气侧的传热系数分别为: ()C m W o h ︒⋅=2.7.45α ()C m W o c ︒⋅=2.3.56α 则管壁最高温度为:()C 4906.457.454004.566007.45''.'.'max .︒=+⨯+⨯=++=ch o c i h h w t t αααα .流体出口温度验算换热器传热计算时流体平均温差分别是以烟气入口C 700︒和出口C 480︒,空气入口C 20︒和出口C 350︒,而烟气和空气流量分别为s m 31.94和s m 33.51等基本参数求出换热面积为275m ;考虑换热器运行后的结垢影响并留有适当的富裕,致使换热表面积由275m 增加到284m 。
若保持烟气入口条件及空气流量不变,则换热器运行初期将会因换热面积增加而导致空气出口温度高于设计值。
具体数值经过验算确定如下:空气出口温度验算:空气水当量:()C W c V w m c c c ︒=⨯==2026132453.1.烟气水当量:()C W c V w m h h h ︒=⨯==2728140694.1.水当量之比: 对空气为:743.027282026R ===h c c w w 对烟气为:346.120262728R ===c h h w w热传递单元数:对空气为:()97.120271891.21NTU =⨯==c c w KA 对烟气为:()46.127281891.21NTU =⨯==h h w KA 经查表得:643.0E =c则空气出口温度为:()()()C t t t E t i c i c i h c o c ︒=+-⨯=+-=3932020600643.0.... 验算结果空气出口温度与设计要求C 400︒基本相符。