烟气空气灰定压比热
排烟计算(新)
三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ自然排烟计算
6.采用自然排烟方式所需通风面积的计算 所有进气口的总面积A0(m2) 排烟口流量系数Cv 进气口流量系数C0 排烟系统吸入口最低点之下的烟气层厚度db(m) AvCv 排烟口的截面积Av(m2) 15 0.6 0.6 0.40米 0.00 0.00
排烟计算
建筑净高度H(m) 设有喷淋的厂房 室内净高＞8m，应按无喷淋场所对待 9.0米
火焰极限高度Z1(m) 最小清晰高度Hq(m) 窗口开口的面积Aw(m2) 窗口开口的高度Hw(m) 开口的顶部到烟层的高度Zw(m) 窗口烟缕型的修正系数α w
3.29米 2.50米 0 0 0 0.00
5.排烟口最大允许排烟量计算 排烟位置系数Υ 排烟系统吸入口最低点之下的烟气层厚度db(m) 排烟口吸入口最低高度 排烟口当量直径D 风口中心点到最近墙体的距离 排烟口最大允许排烟量Vmax(m3/h) 0.5 排烟口长度（m） 排烟口数量 0.40米 2.00 2.00 3.00 排烟口宽度（m） 风口风速 1.33 1.00 2.76203932 1.00 679.93 图例说明： 重要的手动输入项 次要的手动输入项 重要的选择输入项 次要的选择输入项 重要的输出结果 带色的数值 阳台型烟缕参数 带色的数值 窗口型烟缕参数 带色的数值
排烟量 19886.68307 过流系数 0.8
轴对称型烟缕 1750.0 2.6 0 0 0 0 0 7.344
1.01 235.9
二、机械排烟计算
4.机械排烟量计算 环境温度下气体密度ρ 0(kg/m3) 环境绝对温度T0(K) 烟层的平均绝对温度T(K) 排烟量V(m3/s) 排烟量V(m3/h) 最终排烟量V(m3/h) 1.2 293 528.9 11.0 39773.4 111000.00
热管型空气预热器设计说明书 (结构设计)
热管空气预热器设计说明书班级：热能0801姓名：**学号：0 4目录热管空气预热器设计任务书··2热管空气预热器热力计算··3热管空气预热器结构设计计算··10热管空气预热器设计任务书设计题目：热管空气预热器的设计设计要求：烟气、空气为清洁气体，不含任何杂质，烟气成分按标准烟气进行计算设计参数：烟气进口温度t1h = 280℃；烟气出口温度t2h = 180℃；空气进口温度t1c = 20℃；烟气流量（标准状况）G h=8000 Nm3/h；空气流量（标准状况）G c=6400 Nm3/h;烟气标况下的密度f h=1.295kg/m3；空气标况下的密度f c=1.293 kg/m3选用水为热管工质，管壳材料为20号锅炉无缝钢管，翅片材料为低碳钢，翅片与管壳连接方式为高频焊接。
这种热管的参数为: 光管外径d o=0.032m；热管内径d i=0.026m；翅片高度l f=0.015m；翅片厚度f =0.0012m；翅片间距s f=4mm ；翅片节距s f’= s f +f=5.2mm；每米热管长的翅片数n f=。
热管换热器管子排列形式为等边三角形排列，如图，横向管子中心距S T =0.081m ；S L =S T =0.081m 。
其热力设计计算和结构设计计算如下：热 力 计 算一、烟气侧热物性参数及放热量序号项目符号 单位计算公式数值 备注 1 烟气进口温度 t 1h ℃ 给出 280 2烟气出口温度 t 2h ℃ 给出180 3烟气定性温度 t f h ℃230 4 烟气流量 G h Nm 3/h 给出8000 5 烟气定压比热 C p hkJ/(kg ·℃) 查表附录5，定性温度 1.105 6 密度 h kg/m 3 查表附录5，定性温度 0.717 导热系数 f h W/(m ·℃) 查表附录5，定性温度 4.26×10-28 粘度 f hkg/(m ·s )查表附录5，定性温度 25.6×10-69普朗特数 Pr h 查表附录5，定性温度0.6610烟气放出热量 Q hkW317.011热管传出热量Q c kW Q h (1-3%)=317×(1-3%) 307.0 12冷空气侧实际活动热量Q c ’ kW Q c (1-3%)=307×(1-3%)298 二、空气侧温升及热物性参数及对13 空气流量 G c Nm 3/h 给出 6400 14 空气进口温度 t 1c ℃ 给出20 15空气定压比热C p ckJ/(kg ·℃)以20℃~160℃温度范围内的平均温度取空气比热1.00916 空气出口温度t2c℃14917 空气侧定性温度t f c℃84.518 空气定压比热C p c kJ/(kg·℃)查附录4，84.5℃的空气 1.00919 空气密度c kg/m3查附录4，84.5℃的空气0.98620 空气导热系数fc W/(m·℃) 查附录4，84.5℃的空气 3.09×10-221 粘度f c kg/(m·s) 查附录4，84.5℃的空气21.7×10-622 普朗特数Pr c查附录4，84.5℃的空气0.69123 对数平均温差℃145三、确定迎风面积以及迎风面管排数24标准迎风速度m/s 迎风面速度在2~3m/s范围选取 2.6 25烟气侧迎风面积A ex h m20.8526空气侧迎风面积A ex c m20.8527热管热侧长l h m 0.8 28迎风面宽度E m 1.0629迎面管排数B 根，取14 1430实际迎风面宽度E’m 1.1 31烟气侧实际迎风速度m/s 2.52 32空气侧实际迎风速度m/s 2.02 33实际迎风面积A ex’m20.88 总传热系数34 管束最小流通NFA m20.47截面积35 热侧最大质量流速G max h kg/(m2·h)22.04×10336 冷侧最大质量流速G max c kg/(m2·h)17.60×10337 热侧雷诺数Re f h 765338 冷侧雷诺数Re f c 721239 热侧流体换热系数W/(m2·℃) 45.9640 冷侧流体换热系数W/(m2·℃) 32.6141 热侧翅片效率0.6342 热侧翅片效率0.5043 热侧翅片效率W/(m2·℃)，查图3-71 0.8744 热侧翅片效率W/(m2·℃)，查图3-71 0.9145 每米长热管翅片表面积A f m20.8946 每米长翅片间管表面积A r m20.07747 每米热管管外总表面A h m20.97积48 热侧传热面积A h h m2A h h==0.97×0.8 0.7849 冷侧传热面积A h c m2A h c = A h h0.7850 传热系数h HP W/(m·℃)经验取值h HP h= h HP c581051 热侧有效换热系数W/(m2·℃) 40.352 冷侧有效换热系数W/(m2·℃) 29.853 热侧污垢热阻m2·℃/ W查附录D，选取经验值0.0003454 冷侧污垢热阻m2·℃/ W查附录D，选取经验值0.00008655 金属管壁热阻m2·℃/ W0.0000656 热侧中径传热面积m20.07357 热侧内径传热面积m20.06558 总传热系数W/(m2·℃) 15.63五、59加热侧总传热面积m2136.1六、60 所需热管数n’根175七、61换热器纵深管排数m 排13 62管子总根数n 跟176八、热管换热器的压力降63换热器的净自由容积NFV m3/m 4.4×10-3 64容积当量直径D ev h m 22.6×10-365热侧雷诺数Re f’h 5408 66冷侧雷诺数Re f’c 5092 67热侧摩擦系数f h0.5568冷侧摩擦系数f c0.5669热侧平均管壁温度℃172.7 70冷侧平均管壁温度℃159.571 热侧壁温下流体粘度kg/(m·s)根据壁温查附录得23.7×10-672 冷侧壁温下流体粘度kg/(m·s)根据壁温查附录得24.1×10-673 通过热侧的压降Pa 34874 计算值L m 0.91275 通过冷侧的压降Pa 166九、第一排热管的工作温度76第一排管子热侧传热量Q1h kW （假设每排管子的传热量相等）24.4 77第一排管子传热面积m210.9 78第一排热管热侧烟气粘度f1h kg/(m·s) 查附录5，280℃的烟气27.5×10-679第一排热管烟气侧导热系数f1h W/(m·℃) 查附录5，280℃的烟气 4.67×10-280第一排热管热侧普朗特数Pr1h查附录5，280℃的烟气0.66 81第一排热管换热热侧雷诺数7124 82第一排热管蒸发段传热系数W/(m2·℃)48.1583 第一排管子有效传热系数W/(m2·℃)42.2684 第一排热管热侧壁温℃227.185 第一排管子冷侧传热量Q1h kW （假设每排管子的传热量相等）23.686 第一排管子冷侧传热面积m210.987 热管冷侧空气粘度f1c kg/(m·s) 查附录4，149℃的空气24.1×10-688 第一排热管空气侧导热系数f1h W/(m·℃) 查附录4，149℃的空气 3.55×10-289 第一排热管冷侧普朗特数Pr1h查附录4，149℃的空气0.68390 第一排热管换热冷侧雷诺数650291 第一排热管冷凝段传热系数W/(m2·℃)34.9492 第一排管子有效传热系数W/(m2·℃)31.9593 第一排热管热侧壁温℃216.694 第一排管子工作温度℃221.8十、末排热管管壁温度95末排排管子热侧传热量Q13h kW （假设每排管子的传热量相等）24.4 96末排管子传热面积m210.9 97末排热管热侧烟气粘度f13h kg/(m·s) 查附录5，180℃的烟气23.7×10-698末排热管烟气侧导热系数f13h W/(m·℃) 查附录5，180℃的烟气 3.83×10-299热侧普朗特数Pr13h查附录5，180℃的烟气0.68 100末排热管换热热侧雷诺数8266 101末排热管蒸发段传热系数W/(m2·℃)43.8 102末排管子有效传热系数W/(m2·℃)38.44 103末排热管热侧壁温℃121.9十一、校核105管壁材料许用应力MPa 查附录8,20号钢GB8163，工作温度280℃106.5 106工作温度下饱和压力p MPa查附录7，工作温度221℃ 2.42107 工作最大压力MPa,安全22.01结构设计序号项目符号单位计算公式数值备注一、热管元件的基本选择1基管外径d o mm 根据表3-10选取，32 3 32 2管壁厚度mm 根据表3-10选取，323 3 3翅片外径mm 62 4翅片高度mm 根据表3-10选取,15 5翅片厚度mm 根据表3-10选取 1.2 6翅片间距mm 根据表3-10选取 4 7横向管子中心距mm 81 8纵向管子中心距mm 81二、换热器基本结构尺寸9热侧迎风速度m/s已算出 2.52 10冷侧迎风速度m/s已算出 2.02 11热侧迎风面积m20.88 12冷侧迎风面积m20.88 13迎风面宽度E m 已算出 1.11514第一排热管数B 跟已算出1415加热段长度m已算出0.8 16冷凝段长度m已算出0.8 17中间隔板厚度mm 30 18预留安装段mm 上下端各预留3519 热管总长l mm170020 换热器箱体宽度a mm127721 换热器总高度H mm180022 气体流向深度L mm91223 换热器箱体长度b mm1074。
空气定压比热测定实验报告
空气定压比热测定实验报告一、实验原理及过程简述实验原理：气体的定压比热定义为：在没有对外界作出功的气体的等压流动过程中，，则气体的定压比热可表示为： 式中 —气体的质量流量，—气体在定压流动过程中的吸热量，低压气体的定压比热容通常用温度的多项式表示，例如空气的定压比热容的实验关系式：在与室温相近的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似看为线性的，可近似表示为：由T 1加热到T 2的平均比热容大气是含水蒸气的湿空气，当湿空气气流由T 1加热到T 2时，其中水蒸气的吸热量可用下式计算： 式中，为气流中的水蒸气质量，。
于是，干空气的平均定压比热容由下式确定：为湿空气气流的吸热量。
实验过程：1、用温湿度计表测量空气的干球温度及相对温度，由湿空气的焓-湿图确定含湿量，并计算出水蒸气的容积成分。
2、调节加热器功率，使出口温度升高至一定温度，当实验工况稳定后测定每10升气体通过流量计所需时间；比热仪进口温度和出口温度；当地大气压力和流量计出口处的表压；电热器的功率W 。
实验中需要计算干空气的质量流量、水蒸气的质量流量，电加热器的放热量，水蒸气吸收热量等数据并记录。
pT h Cp ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=mQ d dh g=)(1221T T mQ CpmgT T -=m s kg gQ s kJ 263101658.01006791.09705.0T T C p --⨯+⨯-=K kg kJ ⋅bT a Cp +=2)(12122121T T ba T T dtbT a C T T T Tpm ++=-+=⎰Kkg kJ ⋅dT m Q T T w w⎰-⨯+=21)105345.06878.1(3 )](102672.0)(6878.1[2122312T T T T mw -⨯+-=- s kJ w ms kg )()(121221T T m Q Q T T m Q Cpm g wg g T T --=-= K kg kJ ⋅wQ),(0K T ϕw r ),(s τ),(1K T ),(2K T ),(Pa B ),(2O mmH h ∆g m w m图二4.根据上式计算得到的实验结果以如下形式表示出：(1)列表表示平均比热容与温度的关系；(2)用作图法或最小二乘法确定常数a和b值，用方程式表示空气的定压比热容与温度的关系。
(整理)气体定压比热的测定之实验报告
气体定压比热的测定之实验报告一、实验题目：气体定压比热的测定 二、 实验目的了解气体比热测定装置的基本原理和构思熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径 三、实验步骤1、接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2、摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口空气的干球温度（o t ）和湿球温度（w t ）。
3、将温度计插回流量计，调节流量，使它保持在额定值附近。
逐渐提高电热器功率，使出口温度升至预计温度 [可以根据下式预先估计所需电功率：τtW ∆≈12。
式中，W 为电热器输入电功率（瓦）；t ∆为进出口温度差（℃）；τ为每流过10升空气所需时间（秒）]。
4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据：每10升气体通过流量计所需时间（τ，秒）；比热仪进口温度（1t ，℃）-即流量计的出口温度；出口温度（2t ，℃）；当时相应的大气压力（B ，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（h ∆，毫米水柱）；电热器的输入功率（W ，瓦）。
四、数据记录和处理流量计出口空气：干球温度 o t =19.00℃otot 湿球温度 w t =13.80℃根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度，从湿空气的干湿图查出含湿量（d ，克/公斤干空气），d=9.3克/公斤干空气并根据下式计算出水蒸汽的容积成分：/6229.3/6220.014731/62219.3/622w d r d ===++根据电热器消耗的电功率，可算得电热器单位时间放出的热量：Q W ∙==UI=30.7V*0.04A=1.228W=1. 228 *10-3KJ/s干空气流量（质量流量）为：()()()15.27327.291000/1056.735/106.1314+⨯⨯⨯∆+-==∙∙o w o t h B r T R V P G τθθθ()()()15.2736.131106447.43+∆+-⨯⨯=-o w t h B r τ =1. 783 *10-4公斤/秒水蒸汽流量为：()()15.27306.471000/1056.735/106.134+⨯⨯⨯∆+==∙∙o w o w w w t h B r T R V P G τ()()15.2736.13108889.23+∆+⨯⨯=-o w t h B r τ =1.658 *10-6 公斤/秒水蒸汽吸收的热量为：()⎰+=∙∙210001167.04404.0t t ww dtt G Q()()[]21221200005835.04404.0t t t t G w -+-= =7.595 *10-6 KJ/秒干空气的定压比热为：()()121221t t G Q Q t t G Q C wtt pm --=-=∙∙∙∙∙θθθ=0.6618 KJ/（公斤﹒℃）五、误差分析从C p 的表达式可以看出，影响C p 的因素为(Q-Q w )，G g 和(t 2-t 1)。
固废计算题答题要点
11题：生活垃圾中的恒湿水分忽略不计。
生活垃圾的低位热值=1kg 湿垃圾中可燃分的质量×可燃分的高位热值‒1kg 湿垃圾中水分的质量×水的蒸发潜热（注意单位！）1）教材P239页例题中，垃圾可燃分高位热值为5175kcal/kg ，以此为基准估算： （5175kcal/kg×0.35kg ‒600kcal/kg×0.5kg ）/（5175kcal/kg×0.3kg ‒600kcal/kg×0.6kg ）=1.267，因此生活垃圾低位热值上升26.7%2）若参考教材表2-14中，20%含水率和20%灰分城市生活垃圾低位热值11600kJ/kg 数据，则：垃圾中可燃分的高位热值=（1kg 湿垃圾的低位热值+1kg 湿垃圾中水分的质量×水的蒸发潜热）/1kg 湿垃圾中可燃分的质量=（11600kJ/kg+0.2kg×600kcal/kg×4.2kcal/kJ ）/（1kg ‒0.2kg ‒0.2kg ）=20173kJ/kg（20173kJ/kg×0.35kg ‒600kcal/kg×4.2kcal/kg×0.5kg ）/（20173kJ/kg×0.3kg‒600kcal/kg×4.2kcal/kg×0.6kg ）=1.278，因此生活垃圾低位热值上升27.8%13题：题目本意是试求理论燃烧温度（垃圾与空气混合后完全燃烧，没有热损失情况下燃烧烟气所能达到的最高温度）。
可通过下列公式近似计算（以20℃为基准，垃圾和空气带入显热为0，灰渣带走热量忽略不计）()L L p 00pQ Q Gc T T T T Gc =-⇒=+ 1）选择合适的空气过剩系数。
为确保垃圾充分燃烧，焚烧标准一般要求烟气中剩余的氧气浓度在6v/v%~12v/v%左右，因此垃圾焚烧的空气过剩系数一般取1.8-2（辅助燃料的空气过剩系数一般取1.1~1.3）。
定压比热容计算公式
定压比热容计算公式定压比热容（Specific Heat Capacity at Constant Pressure）是热力学中一个重要的概念，它在许多科学和工程领域都有着广泛的应用。
咱先来说说啥是定压比热容。
简单来讲，定压比热容就是单位质量的物质在压强不变的情况下，温度升高 1 摄氏度所吸收的热量。
这听起来可能有点抽象，那我给您举个例子。
就比如说咱们夏天吹空调吧。
空调制冷的时候，室内的空气其实就在经历着温度的变化。
而空气作为一种物质，它在这个过程中就有着定压比热容的作用。
当空调不断地工作，把室内的热量带走，使得空气温度降低，这个过程中空气吸收或者放出的热量就和它的定压比热容有关。
那定压比热容的计算公式是啥呢？它的计算公式是：$C_p =\frac{Q_p}{m \Delta T}$ 。
这里的 $C_p$ 就是定压比热容啦，$Q_p$ 表示在压强不变的条件下吸收或者放出的热量，$m$ 是物质的质量，$\Delta T$ 则是温度的变化量。
为了让您更清楚地理解这个公式，咱们再来个具体的例子。
假设咱们有 1 千克的水，要把它从 20 摄氏度加热到 30 摄氏度，已知加热过程中吸收了42000 焦耳的热量。
那咱们来算算水的定压比热容。
首先，温度的变化量 $\Delta T = 30 - 20 = 10$ 摄氏度，质量 $m = 1$ 千克，吸收的热量 $Q_p = 42000$ 焦耳。
把这些数带进公式里，$C_p =\frac{42000}{1×10} = 4200$ 焦耳/（千克·摄氏度）。
您看，这就得出水的定压比热容啦。
在实际生活中，定压比热容的应用可多了去了。
比如说汽车发动机的散热，工程师们就得考虑冷却液的定压比热容，这样才能保证发动机不会因为过热而出问题。
还有像暖气系统的设计，也得考虑水或者其他传热介质的定压比热容，才能让房间温暖又舒适。
再比如说，咱们做饭的时候用的锅。
不同材质的锅，它们的定压比热容也不一样。
空气、烟气焓的计算及温焓表
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二、烟气焓
实际烟气焓等于理论烟气焓、过量空气焓和 飞灰焓三部分，即：
H yH y 0( 1 )H k 0H fh
（3-58）
H y 0 V R 2 ( c O ) R 2 O V N 0 2 ( c ) N 2 V H 0 2 O ( 炉
液态排渣煤粉 炉
卧式旋风炉 立式前置炉 鼓泡流化床炉
fh
0.9～0.95
0.7～0.85
0.1～0.15 0.2～0.4 0.5～0.6
炉子型式
链条炉 抛煤机炉 振动炉排炉 往复炉排炉
手烧炉
fh
0.1～0.2 0.25～0.4 0.15～0.25 0现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
§3-4 空气、烟气焓的计算及温焓表
锅炉热平衡计算、热力计算中，均用 到空气焓和烟气焓。
空气焓或烟气焓：定压（通常为大气 压力，0.1MPa）条件下，将1kg燃料燃烧 所需的空气量或所产生的烟气量从0C加热
式中 (c)R2 、 O c) （ N 2及 c) （ H 2 O－各成分在温
度C时的焓值。
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烟气中飞灰的焓:
Hfh1A0 ar0fh(c )h
(c )h－1kg灰在C时的焓值，查表3-5；
Aar 100
fh
－1kg燃料中的飞灰质量，单位为
kg/kg。
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表3-6 烟气携带飞灰的质量份额 fh
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三、烟气焓－温表及焓－温图
烟气焓—温表的编制步骤如下： 1．计算出烟道各处的过量空气系数。
2．对应于每一个 值，根据该段管道的温度
范围假定几个烟气温度，分别求得假定温度 下的焓。 3．根据各个过量空气系数下的烟气温度和焓， 绘制成焓－温表，将焓－温表中的温焓关系 画成曲线则成为焓温图，如图3-3所示。
节能有关指标
如果采用燃料的元素分析对排烟热损失进行计算，应按GB10184中的计算方法。
如果用燃料的工业分析进行简化计算，可以按如下计算方法。
实际干烟气体积可以通过式(39)计算：
………………(99)
――每千克燃料燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；
――每千克燃料燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；
4.15.2
4.15.2.1锅炉热效率
热损失法锅炉热效率 按下式计算：
…………(44)
——每千克燃料的排烟损失热量，kJ/kg；
——每千克燃料的可燃气体未完全燃烧损失热量，kJ/kg；
——每千克燃料的固体未完全燃烧损失热量，kJ/kg；
——每千克燃料的锅炉散热损失热量，kJ/kg；
——每千克燃料的灰渣物理显热损失热量，kJ/kg；
燃料收到基氢含量可以在表（2）中选取，或选取近期的煤质元素分析数值。
一般情况下，干烟气的平均定压比热可以取1.38kJ/(kg·K)，水蒸气的平均定压比热可以取1.51kJ/(kg·K)，空气绝对湿度可以取0.01 kg/kg。
4.15.2
可燃气体未完全燃烧热损失是指排烟中可燃气体成分未完全燃烧而造成的热量损失占输入热量的百分率。对于燃煤锅炉可以忽略。
对于液态排渣煤粉锅炉，炉渣温度 ℃(FT为煤灰的熔化温度FT，℃)，炉渣的比热容可以取1.10kJ/(kg·K)。
鉴于排烟温度一般介于100℃～200℃之间，飞灰的比热一般可以取0.82 kJ/(kg·K)。
当燃煤的折算灰分小于10%（即 %）时，固态排渣煤粉炉可忽略炉渣的物理热损失；对于燃油及燃气锅炉灰渣物理热损失可以忽略。
——排烟热损失，%；