对流室传热计算PPT课件

1、对流室传热计算 对流室传热面积对流室传热面积热平衡方程热平衡方程表面热强度表面热强度传热速率方程传热速率方程 第五章第五章 对流室传热计算对流室传热计算 设设 计计 计算对流室传热面积和结构尺寸。计算对流室传热面积和结构尺寸。 核核 算算 计算对流室的热负荷计算对流室的热负荷 计算方法计算方法 联解传热速率方程和热平衡方程联解传热速率方程和热平衡方程 关键问题关键问题 解决对流传热系数解决对流传热系数 Rc QQQ tAKQ ctoc tK Q A o c ct ct c c A Q q o o m o wi o i ii o o h 1 R d d d d R dh d K 1 2 1 21

2、 t t ln tt t 对流传热系数对流传热系数结构尺寸结构尺寸 结垢热阻结垢热阻 对流室传热计算 光管光管 钉头管和钉头管和 翅片管翅片管 对流室传热计算内容对流室传热计算内容 热负荷热负荷平均传热温差平均传热温差对流室主要尺寸对流室主要尺寸 管内结垢热阻管内结垢热阻 对流室管壁温度对流室管壁温度 对流管总表面积对流管总表面积 与表面热强度与表面热强度 对流传热系数对流传热系数 管内管内管外管外 对流室传热计算 2 g t 2 g t ti1 ti2 ti2 ti1 1 g t 1 g t 2 g t 2 g t ti1 ti2 ti2 ti1 1 g t 1 g t 管内、外流体流动方向

3、的相互关系 5-1对流室热负荷与平均传热温度差对流室热负荷与平均传热温度差 12 21 1221 ig ig igig tt tt ln )tt ()tt ( t 烟气流动方向烟气流动方向 与管束垂直与管束垂直 烟气流动方向烟气流动方向 与管束平行与管束平行 2 1 21 t t ln tt t 21 11 2111 ig ig igig 1 tt tt ln )tt ()tt ( t 22 12 2212 ig ig igig 2 tt tt ln )tt ()tt ( t 对流室传热计算 5-2 对流室的主要尺寸对流室的主要尺寸 对流管一般按等边三角形排列对流管一般按等边三角形排列 采用光

4、管时采用光管时 管心距为管心距为1.52 ; 对流室最小截面处对流室最小截面处 烟气的质量流速约为烟气的质量流速约为1.52kg/m2s。 采用钉头管采用钉头管 管心距为管心距为22.4 ; 烟气的质量流速为烟气的质量流速为 24kg/m2s。 标准国产钉头管的尺寸见表标准国产钉头管的尺寸见表5-1。 o d o d 对流室宽度对流室宽度 基本数据基本数据 o1w d3S)1n(S 对流室长度对流室长度 wfc g g naSL3600 W G wf g g c na G3600 W S 1 L 实际长度实际长度 炉管图炉管图 Lc S1 Kwf g g c Lna G3600 W S 1 L

5、 对流室实际长度为对流室实际长度为: 弯管或弯头高度（可近似取为弯管或弯头高度（可近似取为 ） K L o d4 对流室传热计算 5-3 传热系数传热系数 单相流的对流传热系数单相流的对流传热系数 混相流的对流传热系数混相流的对流传热系数 混相流流动状态混相流流动状态 b8 . 0 PrRe023. 0Nu 开始汽化开始汽化 大量汽化大量汽化 管管 内内 对对 传传 热热 系系 数数 混相流流动状态的判断混相流流动状态的判断 1 . 0 ig iL 5 . 0 iL ig 9 . 0 ig iL tt W W X b 泡核沸腾的影响因数泡核沸腾的影响因数 对流室传热计算 管内结垢热阻管内结垢热

6、阻 管内流体 i R，m2/W管内流体 i R，m2/W 石脑油和清油 1工业用干净循环油 0.000172 2工业用有机溶剂 0.000172 3从脱沥青来的溶剂和精炼油 0.000172 4从脱蜡装置来的溶剂和精炼油 0.000172 5轻烷烃 0.000344 6天然汽油回收装置贫油 0.000344 7炼厂气体回收装置贫油 0.000344 8进裂化装置的粗汽油原料， 温度260 0.000344 9进裂化装置的柴油原料， 温度260 0.000344 10相对密度大于 0.93 的减压蒸馏 塔底馏出物 0.000344 11进润滑油精制装置的溶剂油 混合原料 0.000344 12进

7、裂化装置的柴油原料， 260 0.000516 13进裂化装置的粗汽油原料， 260 0.000688 14粗汽油和清油全部汽化， 温度超过干点 0.000688 墨油、原油、塔底油和残渣油 15进脱沥青装置原料 0.000344 16脱水原油，温度260, 流速1.3m/s 0.000516 17脱水原油，温度260， 流速 1.3m/s 0.000688 18未脱盐脱水原油，温度260， 流速 1.3m/s 0.000860 19相对密度小于 0.93 的减压装置 塔底残油 0.000860 20拔头原油，含硫 2%，260 0.000860 21塔底残油，残碳 20%，硫 4% 0.00

8、0860 22工业用燃料油 0.000860 23从润滑油精制装置来的胶质 和沥青 0.000860 24从脱沥青装置来的沥青和树脂物 0.000860 25进减粘或焦化装置的残渣原料 0.000860 26从裂化装置来的残渣 0.000172 对流室传热计算 管外对流传热系数管外对流传热系数 烟气的对流传热系数烟气的对流传热系数 3/1 g gg 6 . 0 g go o g oc cGd d ah 3/1 o 3 . 0 gc 3/2 g oc d TG 098. 1h tgc 4 tg 4 gcg t8 or TT TT 2 1 1067. 5 h 3 t tow 1000 T 228h

9、 烟气的辐射系数烟气的辐射系数 炉墙的辐射系数炉墙的辐射系数 光管的管外对流传热系数光管的管外对流传热系数 光管的管外综合传热系数光管的管外综合传热系数 )hh)(f1(h oroco coworoc wow A)hhh( Ah f o o * o R h 1 1 h 包括结垢热阻在内的光包括结垢热阻在内的光 管管外综合传热系数管管外综合传热系数 对流室传热计算 钉头管和翅片管的管外对流传热系数钉头管和翅片管的管外对流传热系数 烟气的对流传热系数远大于烟气的辐射系数烟气的对流传热系数远大于烟气的辐射系数 及砖墙的辐射系数，因此，一般可以忽略后两种及砖墙的辐射系数，因此，一般可以忽略后两种 传热

10、系数。传热系数。 钉头管和翅片管的管外对流传热系数钉头管和翅片管的管外对流传热系数 o fft fo A AA hh 钉头或翅片效率钉头或翅片效率 f 翅片或钉头管的表面对流传热系数翅片或钉头管的表面对流传热系数 f h 296. 0 3/1 g gg 718. 0 g go o g f X s cGd d 1603. 0h b b f u utanh 对流室传热计算 5-4 对流室管壁温度对流室管壁温度 简便方法简便方法 取管壁温度为管内介质的平均温度加取管壁温度为管内介质的平均温度加30 详细计算方法详细计算方法 光管管壁温度光管管壁温度 oo o o mwi i ii c Ah t A

11、R t A t A R t Ah t Q 11 54321 管内侧对流传热热阻产生的温度差管内侧对流传热热阻产生的温度差 管内结垢热阻产生的温度差管内结垢热阻产生的温度差 管壁热阻产生的温度差管壁热阻产生的温度差 管外结垢热阻产生的温度差管外结垢热阻产生的温度差 管外侧对流传热热阻产生的温度差管外侧对流传热热阻产生的温度差 iic1 Ah/Qt iic2 A/RQt mwc3 A/Qt ooc4 A/RQt ooc5 Ah/Qt )tt(tt 54ot 光管的外壁温度为光管的外壁温度为 管外烟气的温度管外烟气的温度 o t 对流室传热计算 5-5 对流管总表面积与表面热强度对流管总表面积与表面热强度 对流管总表面积对流管总表面积 tK Q A o c ct 对流管的排数对流管的排数 wco ct c nLd A N 对流管的表面热强度对流管的表面热强度 ct c c A Q q 对流室传热计算 钉头重量钉头重量 kg/m 管长管长管外径管外径 mm 钉头数钉头数 个个/周周 钉头直径钉头直径 mm 钉头纵向钉头纵向 间距间距 mm 钉头高钉头高 =25mm 钉头高钉头高 =38mm 60 89 102 114 12