热管空气预热器计算

1034
0.1
1086
叉排多管层数 叉排少管层数 叉排管总层数 实际选取管子根数 四 1
N1 N2 N
n
排 排 排
根 KW
选定 选定
N1+N2 N1*np+N2(np-1)
Qy/N
2
五 六 6.1
6.2
Qpdj 每根管的平均传热量 阻力的计算 烟气侧阻力的计算 fy 烟气侧摩擦系数 △Pyz 烟气侧总阻力 △Pyd 烟气侧每排管阻力 空气侧阻力的计算 fk 空气侧摩擦系数 △Pkz 空气侧总阻力 △Pkd 空气侧每排管阻力 烟气侧最低管壁温度计算 tw 烟气侧最低管壁温度 热管最大传热能力的计算 Tvmax 热管最高工作温度 ρ lh 最高工作温度水的密度 最高工作温度水蒸汽的密度ρ vh rh 最高工作温度水蒸汽的汽化潜热 最高工作温度水的表面张力σ h B0h 最高工作温度邦德数 Ckh 最高工作温度Ck值 最高工作温度携带极限功率Qenth Tvmin 热管最低工作温度 ρ ll 最低工作温度水的密度 最低工作温度水蒸汽的密度ρ vl rl 最低工作温度水蒸汽的汽化潜热 最低工作温度水的表面张力σ l B0l 最低工作温度邦德数 Ckl 最低工作温度Ck值 最低工作温度携带极限功率Qentl
mm 根 m2 m2 m2 m2 m2 m2 Kg/(m2.S) Kg/(m2.S) Kg/(m.s)
选定 B/S1 π d0Ly np*A0yd π d0Lk np*A0kd (S1*Ly-2d0-2Ly/b*δ (S1*Lk-2d0-2Lk/b*δ Gysj/xAyz Gksj/xAkz
cp)/(S1*Ly) cp)/(S1*Lk)
g
20
1000/ b Sπ ((df2-d02)/4*2+dfδ π d0YS π d0
cp)
Kg/(m2.S) Kg/(m2.S)
选定 Gy(Mk/My)
1.538
3 2.06 0.877 1.000 13.50 15.39 3500 3000 3856 5129 0.10 4242 3000 3.86 3.53
3
-0.515 18.93(d0Gkmax/μ k)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2) 0.4963 fk*N*Gkmax2/ρ k 786.54 △Pkz/△Pkd 21.26
ty2-Qpdj/(A0yd*α y)
113.7
KW ℃ Kg/m3 Kg/m3 KJ/Kg N/m
KW
热管空气预热器计算书
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 11.9 备注
℃ KJ/(Kg℃) 查表 选定 (1-Ysr)*My*Cy*(ty1-ty2)/3600 KW ℃ KJ/(Kg℃) 假定空气平均温度,估算查表 tK2-tK1 ℃ (ty1+tk2)/2 mm mm mm mm mm mm mm mm m m2 m2
2
水做工质合适 20#钢
选定 选定 d0-2*δ 选定 选定 选定 选定 d0+2*H
7850 16.823 20445.5 7850 27.435 33342.8 44.258 53788.2
2
(ty1+ty2)/2 查表 查表 查表 查表 df/d0
238.5 0.70 0.0429 0.000026 0.66 1.95 0.718 1/3 0.296 X=1.7-2.4,d0=12-41 63.04 0.1378(λ y/d0)(d0Gymax/μ y) (Pry) (Y/H) 0.667 1/3 0.164 X=1.2-1.7,d 0.1057(λ y/d0)(d0Gymax/μ y) (Pry) (Y/H) (Y/ δ cp)0.075 0=13.5-1 46.42 0.84 查图 0.85 ' 635.3 η *β *α y 1/α y 0.001574 (tk1+tk2)/2 查表 查表 查表
19 18 37 1215 6.97
Pa Pa
-0.515 18.93(d0Gymax/μ y)-0.316(S1/d0)-0.927(S1/S2) 0.5001 fy*N*Gymax2/ρ y 1195.37 △Pyz/△Pyd 32.31
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Pa Pa ℃ ℃ Kg/m Kg/m3 KJ/Kg N/m
(My/Mk)-0.538 选定 m2 m2 mm mm mm mm mm mm Kg/(m .S) Kg/(m2.S)
2
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
S1 迎风面横向管间距 np 迎风面每排管根数 A0yd 烟气侧每根热管光管外表面积 A0yp 烟气侧每排热管光管外表面积 A0kd 空气侧每根热管光管外表面积 A0kp 空气侧每排热管光管外表面积 xAyz 烟气侧最窄流通面积比 xAkz 空气侧最窄流通面积比 Gymax 烟气侧最窄流通面实际质量流速 Gkmax 空气侧最窄流通面面实际质量流速
136.5 0.887 0.0337 0.0000230 0.686 0.718 1/3 0.296 X=1.7-2.4,d0=12-41 50.90 0.1378(λ k/d0)(d0Gkmax/μ k) (Prk) (Y/H) 0.667 1/3 0.164 X=1.2-1.7,d 0.1057(λ k/d0)(d0Gkmax/μ k) (Prk) (Y/H) (Y/ δ cp)0.075 0=13.5-1 查图 0.85 ' 512.9 η *β k*α k 1/α k 0.001950 选定 d0/(2λ w)*Ln(d0/di) 选定 Ry+Rk*(Ly/Lk)+Rg*(1+Ly/Lk)+Rw 1/Rz ty2-tK1 ty1-tk2 (△tmax-△tmin)/(ln(△tmax/△tmin)) Qy/(K0△T) A0/(π d0Ly) INT(n1)+1 选定 n1'(1+fx) 45.0 0.000073 0.001 0.00501 199.8 135.6 68.4 98.2 431.68 1033.7
ρ g Wg0d Wg0 ρ cp Wcpd Wcp Wd W
Kg/m3 Kg Kg Kg/m3 Kg Kg Kg Kg
查表 π /4(d0 -di )*ρ g*(Ly+Lk) NWg0d 查表 π /4(df2-do2)*δ NWcpd Wg0d+Wcpd Wg0+Wcp
cp*ρ cp*((Ly+Lk)/b+1) 2 2
安全性判定 七 管束重量 7.1 光管重量 钢管的密度 单根热管光管重量 热管光管总重量 7.2 翅片重量 翅片的密度 单根热管翅片重量 热管光管总重量 7.3 热管重量 单根热管重量 热管总重量
303 查表 754.5 查表 32.172 查表 1555.9 查表 0.01960 0.5 di(g(ρ lh-ρ vh)/σ h) 19.232 3.20.5tanh(0.5B0h0.25) 1.396 2 2 -0.25 -0.25 -2 Ckh rh(π /4di )(ρ lh -ρ vh ) *(gσ h 22.447 (ρ lh-ρ vh))0.25 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 0.5 0.25 3.2 tanh(0.5B0l ) 1.315 Ckl2rl(π /4di2)(ρ ll-0.25-ρ vl-0.25)-2*(gσ l(6.705 ρ ll-ρ vl))0.25 不安全
90 33.3 0.418 13.921 0.358 11.932 0.572 0.572 6.74 6.17
4 传热计算 μ 4.1 烟气侧传热系数计算 typj 烟气的平均温度 ℃ ρ y 烟气的密度 Kg/m3 λ y 烟气的导热系数 W/(m.℃) μ y 烟气的动力粘度系数 Kg/(m.s) Pry 烟气的普朗特数 翅径比 X 烟气侧以翅片管外表面积为基准放热系数 α y' W/(m2.℃) m m.H η y 烟气侧翅片管翅片效率 α y 烟气侧以光管外表面积为基准放热系数 W/(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 tkpj 空气的平均温度 ℃ ρ k 空气的密度 Kg/m3 λ k 空气的导热系数 W/(m.℃) μ k 空气的动力粘度系数 Kg/(m.s) Prk 空气的普朗特数 空气侧以翅片管外表面积为基准放热系数 α k' W/(m2.℃) η k 空气侧翅片管翅片效率 α k 空气侧以光管外表面积为基准放热系数 W/(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 钢管的管壁热阻 4.4 烟气侧污垢热阻 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 最大温差 最小温差 对数平均温差 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 λ w Rg Rw Rz K0 △tmax △tmin △T A0 n1 n1 ' fx n2 W/(m.℃) m ℃/W m2℃/W m2℃/W W/(m.℃) ℃ ℃ ℃ m2 根 根 根