热管热力学计算书
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第一章设备预算1、设备参数
第二章 工程热力学计算
设计参数及要求：
空气温度：t c1=0℃；t c2=220℃； 烟气温度：t h1=355；t h2=145℃ 烟气流量：q h =10000Nm 3/h ；
根据设计经验,无机高效热管定型为: 热管φ25×3(GB3087)
烟气侧长度0.965m ；空气侧长度0.935m ；工艺连接长度为0.1m ； 烟气侧螺距为P h =15mm ；翅片高hh
l =12.5mm ；翅片厚
fh
δ =1.2mm ；
空气侧螺距为Pc=8mm ；翅片高
hc
l =12.5mm ；翅片厚
fc
δ =1 mm ；
横向间距S T =0.062m ；纵深间距:S L =0.054m ；
煤气侧单位长度翅片数67fn n =片；空气侧单位长度翅片数125fn n =片； 换热计算（确定传热元件） 计算换热量计算传热量Q
①烟气定性温度12
2502
h h
h f
t t t +==℃ 查得定性温度下烟气的参数： 定压比热h p
C ＝1.1095kJ/kg ⋅o
C ；
密度：h f ρ=0.687kg/3
m ;
粘度：
h f μ=
26.355⨯106
-kg/(m ⋅s)。
()2442510/h f w m s λ-=⨯导热系数：. 普朗特数：h
Pr ＝0.66 ②烟气放热量Q h
()()1267990.687 1.1095355145/3600
302.3h h h h
h h f p Q V C t t kw
ρ=⋅⋅⨯-=⨯⨯⨯-=
③热管传到空气侧的热量
考虑烟气侧有3％热损，
故：Qc ＝302.3（1－3％）＝293.23kW 。 ④空气侧实际获得热量Q ''
考虑冷侧3％热损，
故：Qc '＝293.23⨯（1－3％）＝284.43kW 。 ⑤空气流量出口温度; 空气流量：q=6440Nm 3/h ；
估计空气出口温度为：2
158c
t =℃
定性温度12
792
c c
c f
t t t +==℃ 1.009/c
p C kJ =定压比热：（kg ·℃）； 3
1/c f
kg m ρ=密度：； 粘度：6
21.110/()c f kg m s μ-=⨯⋅。 导热系数：23.0510/()c f w m k λ-=⨯⋅
普朗特数：h
Pr ＝0.692
()121/3600c c c c c h f p Qc V C t t ρ=⋅⋅-换热关系： 求得空气出口温度为： 1
2
157.6c t =℃ 估计偏差：158
(1)100%0.64%157.6ψ=-⨯= ＜2%
可视为满足数学回归。 计算对数平均温差
m
t ∆
12
12182.77ln t t t t ∆-∆∆=⎛⎫∆ ⎪∆⎝⎭
m 对数平均温差：t =
确定迎风面积
ex
A 和迎风面管排数B
热管烟气侧长度： 0.965h l m = ①取标准迎面风速 2.5/N w m s =；
②烟气侧迎20.755h
N
V m w ==h ex
烟气侧迎风面积：A
③0.755
0.780.965
h h
ex h A E m l ===迎风宽度：
④12.613;h
T E S =迎风宽度上热管数量:B=取支
⑤10.062130.806h E m =⨯=实际迎风宽度:
⑥20.8060.9650.778m =⨯=h1
ex
实际迎风面积:A ⑦实际迎面风速
'N
w =2.42m/s (4) 求总传热系数
H
U
管束最小流通截面积NFA ：
()()20:20.44h T hh fh fh h NFA S d l n l B m δ⎡⎤=--⋅⋅⋅⋅=⎣⎦热侧； ()()20:20.414c T hc fc fc c NFA S d l n l B m δ⎡⎤=--⋅⋅⋅⋅=⎣⎦
冷侧 最大质量流速
max
G
32max
:10.615710/()h h f f h
h
V G
kg m h NFA
ρ⋅=
=⨯⋅热侧；
32max
:15.555610/()c c f f c
c
V G
kg m h NFA ρ⋅=
=⨯⋅冷侧
求
Re f
max 0
2797h h f
G d μ⋅=
=h
f
热侧:Re ；
max 0
5144C C f
G d μ
⋅=
=C f
冷侧:Re
求流体给热系数
f
h
()
()0.638
1/3
20
0.137Re Pr 33.35/()
h
f h h h f
f h w m s d λ=⨯
⋅=⋅热侧：()()
0.638
1/3
20
0.137Re Pr
34.27/()C f
C C C f
f
h w m s d λ=⨯⋅=⋅冷侧：