热管计算示例

热管余热锅炉热工计算说明书单位名称:设计工程师:一．设备外观及参数二．工艺计算已知：排烟量为Vh＝13000(标准状况)，烟气进口温度℃，烟气出预热器温度为240，冷却水进口温度℃，饱和蒸汽温度194，蒸汽压力P=1.25MPa,无机热管长度为l＝2.3m，加热段lh＝1.5m(标准折合长度)，冷却段lc＝0.45m(标准折合长度)，管外径为d0＝32mm，内径为di＝26mm，壁厚为3mm，翅片高度lf＝0.015m，厚度δf＝0.0015m，间距t＝10.5mm，翅片节距12mm，翅片数nf＝130；采用叉排，管子中心距为ST＝0.080m；SL＝0.070m。试求：所需无机热管的数量及排列方式并计算其压力降。计算传热量烟气定性温度290℃查得定性温度下烟气的参数：定压比热＝1.121kJ/kg；密度：0.617kg/;粘度：28.210kg/(ms)。导热系数：；普朗特数：＝0.651烟气放热量Qh＝524.22kW。热管传到水侧的热量考虑烟气侧有3％热损，故：Qc＝524.22（1－3％）＝508.5kW。水侧实际获得热量考虑冷侧3％热损，故：＝508.5（1－3％）＝493.24kW。可得到的194℃饱和蒸汽量：m=658kg/h计算水的对数平均温差水侧定性温度＝107。对数平均温差133.6℃确定迎风面积和迎风面管排数B取标准迎面风速wN＝2.5m/s；烟气迎风面积；迎风面宽度E(=1.5m)迎风面管排数根，取B＝13根。实际迎风面宽度实际迎风面积1.56m2实际迎面风速=2.31m/s(4)求总传热系数管束最小流通截面积NFA热侧：冷侧：最大质量流速热侧：9.770×103冷侧：求热侧：3080冷侧：581求流体给热系数热侧：=30.10冷侧：=193.4求翅片效率热侧：0.434查图得：。求热管管外总表面积单支热管翅片表面积为：其中，dm＝0.047m，df＝0.062m。翅片间光管表面积Ar为：。加热段热管管外总表面积Ah为：。冷却段管外表面积Ac管外有效给热系数热侧：冷侧：193.4壁热阻rw和污垢热阻热侧：0.03045，其中，；冷侧可忽略不计。金属管壁热阻：，；，求总传热系数，，，由得：（5）求加热侧总传热面积169.2m2。（6）所需热管数n取系统效率为0.75工程实际选用热管数量（7）换热器纵深排数m13×13+112×122=3133根（8）求通过热管换换热器的压压力降换热器的净自由由容积NFV3.5446×100-3。求容积当量直径径5.7××10-3；。3）求求热侧：6001.755冷测：914..82。4）求摩擦系数ff0.75590.7114。平均管壁温度热侧：237℃℃冷侧：1779℃。求壁温下的流体体密度热侧：冷侧：求通过换热器的的压降热侧：534Pa冷侧：0.0333Pa三．结论1、理论计算结果1）实际迎风面宽度度实际迎风面积11.56mm2实际迎面风速==2.311m/s2）热管翅片表面积积=0.6113m2翅片间光管表面面积Ar=0.113m2加热段热管管外外总表面积积Ah为=0.7444m23)冷却侧总传传热面积Ac=155.7m2加热侧总传热面面积=232..8m24)可得到的的194℃饱和蒸汽汽量m=650kkg/h5)所需热