序号 姓名 学号 班级 电话 备注 1 0903 2 0903 3 0903 4 0903 5 0903 6 0903 7 0903 8
0903
烟气余热利用钢管换热器设计计算（1）
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =18715m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =200℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.22 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =19200m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =200℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.22 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北
京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =19500m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =200℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.22 kg/s;
三、设计工作要求： （1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =18500m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =230℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.22 kg/s;
三、设计工作要求： （1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =18500m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =230℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.56 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =18500m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =400℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =230℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.45 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =17500m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =420℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =220℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.45 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
一、设计任务：设计某一有色熔炼炉烟气余热锅炉的给水加热烟道式钢管换热器（省煤器）。 二、设计条件如下：
（1）熔炼炉垂直烟道的断面尺寸：mm 1700mm 1392?=?H W （2）烟气成分（V/V , %）
CO 2 CO H 2O O 2 N 2 SO 2 含尘g/Nm 3 成分(V/V)% 16.7%
1.44%
6.02%
1.57
74.2
0.07
178
（3）入换热器的平均烟气标况流量：V h =18200m 3/h; （4）入换热器烟气温度：t h,i =410℃； （5）出换热器烟气温度：t h,o =220℃
（6）入换热器水温：t c,i =20℃，压力p=4.0 MPa ； （7）入换热器水流量：q c =2.45 kg/s;
三、设计工作要求：
（1）确定换热器结构：
（2）换热器热计算（包括设计计算与冷流体出口温度的校验计算） （3）流体流动压降计算 （4）换热器技术性能 （5）总结
（6）上交材料：设计说明书，换热器总图（1#）（手画）
参考文献
[1] 杨世铭, 陶文铨. 传热学. 北京：高等教育出版社，2006. [2] 钱颂文. 换热器设计手册. 北京：化学工业出版社，2002.
[3] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版). 北京:机械工业出版社,1997
[4] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [5] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [6] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004
热交换器温度控制系统 一．控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c，测量值c与给定值r的差值e送入调节器，调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。
换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大，反应迟缓等缺点，根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏，滞后小等特点，而离心泵转速是通过变频器调节的，因此，本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有： （1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 （2 ）冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速
化工原理课程设计 设计题目：列管式换热器的设计班级：09化工 设计者：陈跃 学号：20907051006 设计时间：2012年5月20 指导老师：崔秀云
目录 概述 1.1.换热器设计任务书 .................................................................... - 7 - 1.2换热器的结构形式 .................................................................. - 10 - 2.蛇管式换热器 ........................................................................... - 11 - 3.套管式换热器 ........................................................................... - 11 - 1.3换热器材质的选择 .................................................................. - 11 - 1.4管板式换热器的优点 .............................................................. - 13 - 1.5列管式换热器的结构 .............................................................. - 14 - 1.6管板式换热器的类型及工作原理............................................ - 16 - 1.7确定设计方案.......................................................................... - 17 - 2.1设计参数................................................................................. - 18 - 2.2计算总传热系数...................................................................... - 19 - 2.3工艺结构尺寸.......................................................................... - 19 - 2.4换热器核算 ............................................................................. - 21 - 2.4.1．换热器内流体的流动阻力 (21) 2.4.2.热流量核算 (22)
——大学《化工原理》列管式换热器 课程设计说明书 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 时间：年月日
目录 一、化工原理课程设计任务书............................................................................ . (2) 二、确定设计方案............................................................................ (3) 1.选择换热器的类型 2.管程安排 三、确定物性数据............................................................................ (4) 四、估算传热面积............................................................................ (5) 1.热流量 2.平均传热温差 3.传热面积 4.冷却水用量 五、工艺结构尺寸............................................................................ (6) 1.管径和管内流速 2.管程数和传热管数 3.传热温差校平均正及壳程数 4.传热管排列和分程方法 5.壳体内径 6.折流挡板 (7) 7.其他附件 8.接管 六、换热器核算............................................................................ . (8) 1.热流量核算 2.壁温计算 (10) 3.换热器内流体的流动阻力 七、结构设计............................................................................ . (13) 1.浮头管板及钩圈法兰结构设计 2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计 3.管箱结构设计 4.固定端管板结构设计 5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计 (14) 6.外头盖结构设计 7.垫片选择
烟气余热回收热换热器具体分析 随着我国经济的快速发展，能源的价格在日益上涨，能源库存也在日益减少，我们不断在发掘新型能源。工业锅炉是我国主要的热能动力设备，针对工业锅炉的使用特点（排烟余热回收潜力大的特点），烟气余热回收换热器应运而生。 电站锅炉排烟温度一般在110℃到160℃；大中型锅炉在正常运行时，排烟损失占到锅炉燃料输入热量的4%到8%；排烟温度每降15℃—20℃，可提高锅炉效率1%左右；排烟温度是锅炉热损失中最大的一项。 影响排烟温度的因素： （1）燃料的性质 （2）受热面积的状况（积灰、结垢、结焦等等） （3）过量空气系数、漏风率 （4）低温腐蚀因素 那么在降低排烟温度方面有什么措施呢，经过研究发现，降低排烟温度的方法是使用烟气余热换热器，在锅炉尾部烟道适当的位置增加烟气余热回收换热装置。根据不同需求可以在不同工序位置安装烟气回收装置（除尘前、除尘后、垂直烟道、水平烟道等）。 烟气余热回收换热器的优势有哪些？ （1）提高锅炉的循环效率，降低煤耗； （2）改善除尘效率（烟气余热回收装置在除尘前安装时） （3）减少脱硫塔蒸发量，节约用水。 值得注意的是，在安装烟气余热换热器后，会带来一些问题，如：低温腐蚀、磨损、积灰、烟气阻力等等。 一、低温腐蚀 烟气水露点：烟气中水蒸气含量一般为10%—15%，分压为0.01到0.012MPa，水蒸气的露点温度为45—54℃。 酸露点：当烟气中有SO3存在并与水蒸气发生作用生成硫酸蒸汽时，烟气中硫酸蒸汽的露点温度称为酸露点或烟气露点。它比水露点高很多，通常在90—130℃，对于高硫煤产生的烟气或富氧燃烧，酸露点甚至能达到140—160℃。
设计（论文）题目： 列管式换热器的设计 目录 1 前言 (3) 2 设计任务及操作条件 (3) 3 列管式换热器的工艺设计 (3) 3.1换热器设计方案的确定 (3) 3.2 物性数据的确定 (4) 3.3 平均温差的计算 (4) 3.4 传热总系数Ｋ的确定 (4) 3.5 传热面积A的确定 (6) 3.6 主要工艺尺寸的确定 (6) 3.6.1 管子的选用 (6) 3.6.2 管子总数n和管程数Np的确定 (6) 3.6.3 校核平均温度差 t m及壳程数Ns (7) 3.6.4 传热管排列和分程方法 (7) 3.6.5 壳体径 (7) 3.6.6 折流板 (7)
3.7 核算换热器传热能力及流体阻力 (7) 3.7.1 热量核算 (7) 3.7.2 换热器压降校核 (9) 4 列管式换热器机械设计 (10) 4.1 壳体壁厚的计算 (10) 4.2 换热器封头选择 (10) 4.3 其他部件 (11) 5 课程设计评价 (11) 5.1 可靠性评价 (11) 5.2 个人感想 (11) 6 参考文献 (11) 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 (12) 1 前言 换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。 列管式换热器工业上使用最广泛的一种换热设备。其优点是单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。列管式换热器主要有以下几个类型：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器等。 设计一个比较完善的列管式换热器，除了能满足传热方面的要求外，还应该满足传热效率高、体积小、重量轻、消耗材料少、制造成本低、清洗维护方便和操作安全等要求。 列管式换热器的设计，首先应根据化工生产工艺条件的要求，通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，确定管数、管程数和壳程数，
冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究 摘要近些年来，随着经济社会的快速发展，国家对环境保护、节约资源、能源综合利用等提出了较高的要求。在北京市集中供热系统中，燃气锅炉得到了广泛的应用，而燃气锅炉所排放的烟气具有较高的温度，可以采取有效措施来降低烟气排放温度，并实现对烟气余热的有效回收，其不仅可以使燃气锅炉的供热效率得到有效提升，而且还可以达到比较理想的节能效果。本文将会以北京市某热源厂为例来对冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术进行探究。 关键词冷凝燃气锅炉；烟气余热；回收利用 如今，随着燃气锅炉在供热行业中的广泛应用，与燃煤锅炉相比具有热效率更高、污染更小等特点。在锅炉中天然气燃烧过程中，将会有大概92%左右能量转化为热量、7%左右为排烟热损失、1%左右表面散热损失掉。因此，做好烟气余热回收利用工作就显得尤为重要。通常情况下，很大一部分烟气中的余热存在于水蒸气中，在回收显热、降低烟气温度的同时，会有效回收烟气中的水蒸气潜热，从而实现烟气全热的正回收。烟气余热回收利用主要是以天然气为驱动源，借助回收型热泵机组，就能够使锅炉排烟从80℃降至30℃，从而使大量的水蒸气冷凝潜热被回收，这样既可以达到节省燃气锅炉燃气耗量的目的，而且还可以降低PM2.5雾霾形成物的排放，达到节能减排的双重效果。 1 冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1 利用换热器烟气余热回收技术 在烟气余热回收利用技术中，换热器是比较常用的设备，对其进行科学、合理的选择尤为关键，根据换热方式的差异，可以将烟气余热回收利用方式划分为直接接触式换热型、间接接触式换热型[1]。 （1）直接接触式换热器。直接接触式换热通常是以直接接触的方式来实现两种介质相互传热传质的过程。通常情况可以根据接触结构的不同划分为折流盘型、多孔板鼓泡型和填料型如图1所示。因为我国供热供回水温度相对比较高，导致直接接触式换热型换热器在烟气余热回收利用过程中并未得到广泛的应用。（2）间接接触式换热器。间接换热通常是指在被壁面分隔来的空间里冷热介质可以实现独立流动，并通过壁面来使实现冷热介质的换热。在烟气余热回收利用技术中，常用的间接接触式换热器有热管换热器、翅片管换热器和板式换热器. 1.2 利用热泵回收烟气余热技术 在燃气锅炉中，天然气燃烧过程中所产生的烟气露点在55—65℃之间，在进行回收烟气冷凝余热阶段，一般要求供热回水温度在烟气露点温度范围以内。一旦供热回水温度超过了烟气露点温度，则需要借助热泵回收烟气冷凝余热来实现预热供热回水。目前，在烟气余热回收利用过程中，吸收式热泵回收烟气余热
根据给定的原始条件，确定各股物料的进出口温度，计算换热器所需的传热面积，设计换热器的结构和尺寸，并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。具体项目如下：设计要求： =0.727Χ10-3Pa.s 密度ρ=994kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K) 苯的物性如下： 进口温度：80.1℃出口温度：40℃ =1.15Χ10-3Pa.s 密度ρ=880kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K) 苯处理量：1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s 热负荷：Q=WhCph（T2-T1）=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W 冷却水用量：Wc=Q/[c pc(t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s
4、传热面积的计算。 平均温度差 确定R和P值 查阅《化工原理》上册203页得出温度校正系数为0.8，适合单壳程换热器，平均温度差为 △tm=△t’m×0.9=27.2×0.9=24.5 由《化工原理》上册表4-1估算总传热系数K（估计）为400W/（m2·℃） 估算所需要的传热面积： S0==75m2 5、换热器结构尺寸的确定，包括： （1）传热管的直径、管长及管子根数； 由于苯属于不易结垢的流体，采用常用的管子规格Φ19mm×2mm 管内流体流速暂定为0.7m/s 所需要的管子数目：，取n为123 管长：=12.9m 按商品管长系列规格，取管长L=4.5m，选用三管程 管子的排列方式及管子与管板的连接方式: 管子的排列方式，采用正三角形排列；管子与管板的连接，采用焊接法。（2）壳体直径； e取1.5d0，即e=28.5mm D i=t(n c—1)+2e=19×(—1)+2×28.5=537.0mm，按照标准尺寸进行整圆，壳体直径为600mm。此时长径比为7.5，符合6-10的范围。
设计要求：设计一台利用铜精炼反射炉（燃重油）的烟气余热助燃空气的烟道式光管钢管换热器，设计条件如下： 1) 如换热器的平均烟气标况流速: 2)如换热器的烟气温度：=600℃ 3)如换热器的空气标况流量：=1.53 4)如换热器的空气温度：20℃ 5) 出换热器的空气温度： 6)地下水平烟道的断面尺寸：W*H=1392mm*1700mm 7)烟气成分（V/V，%） 成分 （V/V） O % 5.85 6.70 3.70 4.65 79.10 换热器结构初步确定 .流道安排、流动方式及行程确定 烟道式换热器一般不设金属外壳，空气在管内流动而烟气在管外流动；由于换热器设置在水平烟道内，烟气与空气设计成正交逆流流动；受烟道高1700mm的限制。空气每个行程的换热管有效长度初步设定为1600mm，换热器设计成1——2n行程，即烟气为一行程，空气为2n行程。 .换热器规格
选用5.3mm 60?φmm 热轧无缝管，规格满足GB8162-87、GB8163-87要求。 (3).换热管排列 考虑清灰方便，管群按正方形排列，并取管中心距 12 .0060.022S S 21=?===d （m ）。 取空气在管内的标况流速s m c 10=ω，管内径m d i 053.0=，其流通界面 积2 0022.0m f =。 一个行程空气侧需要流通界面积为： 153 .010 53.1== = c c V f ω（2m ） 一个行程需换热管根数70 0022 .0153.0N 0 == = f f （根）。烟道断面宽度 m 392.1B =，则在其宽度上排列的换热管列数为： 10 12 .006 .03392.131 =?-= -= S d B m （列） 顺烟气流向排列M 排，则710 70== = M m n （排） 。一个行程管群的排列见图4-13。 二.换热器的热计算 在换热器热计算中，假定换热器无换热损失、两流体在换热器中无流量损失、无变相、比热容不变、仅有显热变化。 （1）有效换热量Q 所谓有效换热量是指空气从C 20?被加热到C 400?从烟气所吸收的热量。由于相应温度下空气的比热容分别为( )C m c i c ? ?=3.J 1302和
1 1 烟气余热利用的前景 1.1 我国余热资源情况 余热资源是指在现有条件下，在能源利用设备中没有被利用的多余或废弃的能源，是有可能回收而尚未回收的能量，广泛存在电站锅炉及工业设备中。从其来源分可分为高温烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等六类，其中，高温烟气余热总量约占余热总资源的50%，冷却介质余热占余热总资源的20%，废汽废水余热占11%。 余热属于二次能源，我国余热资源丰富，各种工业炉窑的能量支出中，废气余热约占15%～35%，锅炉烟气热损失是各项热损失中最大的一项，一般在5%～8%之间。特别是在钢铁、电力、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业，余热资源约占其燃料总消耗量的17%～67%，其中可回收率达60%。目前，我国余热资源利用比例低，大型钢铁企业余热利用率约为30%～50%，其他行业则更低，余热利用提升潜力大。 高温烟气的排烟温度高一直是影响锅炉经济运行的主要原因。国家质检总局颁布的《锅炉节能技 术监督管理规程》也明确规定，“锅炉排烟温度设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性，并且符合以下要求：（一）额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉，不高于230℃；（二）额定蒸发量小于0.7MW 的蒸汽锅炉，不高于180℃。”为减轻低温腐蚀，一般排烟温度设计在130℃～150℃，但由于尾部受热面积灰、腐蚀、漏风和燃烧工况的影响，实际运行排烟温度大都高于设计值20℃以上，燃用高硫煤的锅炉排烟温度甚至高达200℃。排烟温度每升高10℃，锅炉热效率约下降1%。对大型发电锅炉，锅炉效率已高达90%～94%，哪怕锅炉效率提高1%，其经济效益和社会效益也是巨大的，因此锅炉的运行效率直接影响企业的经济效益。如果能有效利用这些余热，则可节约大量能源，减少大气污染，且降低企业生产成本，因此余热利用对我国实现节能减排及环保战略具有重要的现实意义。 1.2 燃煤电厂的发展 目前，我国煤炭产量约一半用于发电，约73.4%的装机是火电机组，发电量的81%来自火电。一次能源结构决定了我国在相当一段时间内以化石燃料为主要能源。火电装机仍然在发电装机中占有 我国烟气余热利用换热器发展概述 江哲生1 许传凯2 （1.国家电网公司能源部，北京 100038 ；2.西安热工研究院，陕西 西安 710032） 摘要： 我国余热资源丰富，目前烟气热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项。烟气余热利用换热器通过对烟气余热的二次吸收，提升余热利用效率，对于提升锅炉运行效率有重要的意义。另外烟气余热利用换热器配合除尘设备使用可以明显增强除尘效率，有助于降低烟气污染排放。烟气余热利用换热器在锅炉系统中的增配使用能有效节约能源，降低烟气污染排放，有效推动我国锅炉使用行业“节能减排”目标的实现。文章将对我国余热利用情况、烟气余热回收利用技术及烟气余热利用换热器进行介绍，以供参考。关键词： 余热利用；烟气余热利用换热器；烟气冷却器；低温省煤器；节能减排中图分类号： TK172 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）33-0001-06 2012年第33/36期 NO.33/36.2012
中南大学 化工原理课程设计 2010年01月22日 <
目录 一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热 面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40)
一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件： 煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行 二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算 【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。） 三、列环式换热器形式及特点的简述 换热器概述
课程设计设计题目：列管式换热器 专业班级：应化1301班 姓名：王伟 学号： U201310289 指导老师：王华军 时间： 2016年8月
目录 1.课程设计任务书 (5) 1.1 设计题目 (5) 1.2 设计任务及操作条件 (5) 1.3 技术参数 (5) 2.设计方案简介 (5) 3.课程设计说明书 (6) 3．1确定设计方案 (6) 3.1.1确定自来水进出口温度 (6) 3.1.2确定换热器类型 (6) 3.1.3流程安排 (7) 3.2确定物性数据 (7) 3．3计算传热系数 (8) 3.3.1热流量 (8) 3.3.2 平均传热温度差 (8) 3.3.3 传热面积 (8) 3.3.4 冷却水用量 (8) 4.工艺结构尺寸 (9) 4.1 管径和管内流速 (9) 4.2 管程数和传热管数 (9)
4.3 传热管排列和分程方法 (9) 4.4 壳体内径 (10) 4.5 折流板 (10) 4.6 接管 (11) 4.6.1 壳程流体进出管时接管 (11) 4.6.2 管程流体进出管时接管 (11) 4.7 壁厚的确定和封头 (12) 4.7.1 壁厚 (12) 4.7.2 椭圆形封头 (12) 4.8 管板 (12) 4.8.1 管板的结构尺寸 (13) 4.8.2 管板尺寸 (13) 5.换热器核算 (13) 5.1热流量衡算 (13) 5.1.1壳程表面传热系数 (13) 5.1.2 管程对流传热系数 (14) 5.1.3 传热系数K (15) 5.1.4 传热面积裕度 (16) 5.2 壁温衡算 (16) 5.3 流动阻力衡算 (17) 5.3.1 管程流动阻力衡算 (17) 5.3.2 壳程流动阻力衡算 (17)
课程设计 课程名称：环境工程原理课程设计 设计题目：烟气回收废热换热器的设计学院：环境科学与工程学院 专业：再生资源科学与技术 年级：2010级 学生姓名：杨琴 指导教师：马丽萍老师 日期：2013年6月24日-7月5日 教务处制
课 程 设 计 任 务 书 环境科学与工程 学院 再生资源科学与技术 专业 2010 级 学生姓名： 杨琴 课程设计题目： 烟气回收废热换热器的设计 课程设计主要内容： 一、设计任务 设计一个列管式换热器，用于回收烟气中余热，完成换热器的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制换热系统的工艺流程图和换热器装置图，编写设计说明书。 二、设计条件 1、气体混合物成分：近似空气； 2. 设计处理量Q ： 100000 Nm 3 /h ； 3. 热物料(废气)温度 ℃: (1) 换热器入口温度t 1: 400 (2) 换热器出口温度t 2:150 4. 冷物料(空气)温度 ℃: (1) 换热器入口温度θ1: 55 (2) 换热器出口温度θ2: 200～250.(换热器出口温度θ2为参考值) (3) 冷物料流量L: 100000 Nm 3/h.
5. 气体特性参数 1.35 kJ/(kg?K), (1) 平均比热容c p (2) 给热系数α:0.05kW/(m2?K); 6. 操作压力(表)P:0 kPa; 7. 其余条件: 自定。但需简述理由或依据。 8.工作日：每年300天，每天24小时计 9.厂址：昆明某地区 三、设计内容 1.选择换热器类型及流体流程； 2.计算换热器的热负荷； 3.换热器换热面积及结构尺寸计算； 4.传热系数计算及传热面积校核； 5.换热器管程、壳程接管尺寸计算； 6.附属设备设计或选择，压降核算； 7.绘制生产工艺流程图（2号图纸）； 8.绘制换热器装置图（1号图纸）； 9.对设计过程的评述和有关问题讨论。 设计指导教师（签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年月日
《化工原理课程设计任务书》（1） 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。 3.允许压强降：不大于50kPa。 4.每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 1. 99000吨/年苯 五、设计要求： 1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2.管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计。 3.设计结果概要或设计结果一览表。 4.设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5.对本设计的评述及有关问题的讨论。 一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程 1.选定管壳式换热器的种类 管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。与其他种类的换热器相比，其主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高压高温和大型装置上多采用管壳式换热器。 管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同，管壳式换热器有下面几种形式。
（1）固定管板式换热器 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一些列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MPa时，补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就要考虑其他结构。其结果如下图所示： （2）浮头式换热器 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”,所以这种换热器称为浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体约束，因此当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高。其结构如下： （3） U型管换热器 这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。其结构如下图所示： （4）填料函式换热器 这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低廉。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理一易挥发、易燃易爆和有毒的介质。其结构如下： 由设计书的要求进行分析: 一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃~10℃。缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。青海是“中华水塔”，水资源 相对丰富，故选择冷却水较小的温度差6℃，即冷却水的出口温度为31℃。T m -t m =80+4025+31 -=32 22 ℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，可选择固定管板式换 热器。 2.工艺流程图 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，所以选定循环水走管程，苯走壳程。如图所示，苯经泵抽上来，经加水器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，苯从80℃被冷却至40℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从25℃变为31℃，由接管B流出。 二、管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计 1.估算传热面积，初选换热器型号 （1）基本物理性质数据的查取
化工原理课程设计说明书列管式换热器的选用和设计
目录 1 化工原理课程设计任务书 2 设计概述 3 换热器方案的确定 3.1 确定设计方案 3.2确定物性数据 3.3 计算总传热系数 4 计算换热面积 5 工艺结构尺寸 5.1 管径和管内流速 5.2 管程和传热管数 5.3 平均传热温差校正及壳程数 6传热管的排列和分程方法 7换热器核算 8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表 9 设计评述 10 参考资料 11 主要符号说明 12 特别鸣谢
1化工原理课程设计任务书 欲用自来水将2.3万吨/年的异丁烯从300℃冷却至90℃，冷水进、出口温度分别为25℃和90℃。若要求换热器的管程和壳程压强降不大于100kpa，试选择合适型号的列管式换热器。假设管壁热阻和热损失可以忽略。 名称水异丁烯 密度 996 12 比热 4.08 130 导热系数 0.668 0.037 粘度 0.37×10^-3 13×10^-3 2.概述与设计方案简介 换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 2.1换热器 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做重点介绍。
电厂烟气余热回收换热器比较 1. 前言 当前节能已经成为能源行业的一个共同话题，而余热资源的回收和利用亦是节能的重点话题。而作为耗能大户的发电企业，更是有大量的余热无法得到有效回收和利用，被白白浪费。其中，烟气热损失是各项热损失中最大的一项，一般在5%～8%之间，占锅炉总热损失的80%或更高。因此急需寻找一条科学的烟气回收途径，使烟气中的余热得到高效的回收利用，降低能耗，同时对于我国实现节能减排、环保发展战略也具有着重要的现实意义。 而在余热回收中不可或缺的装置便是换热器，所以，一直以来余热回收利用换热器的强化传热技术就备受世界各国的关注，使得新型高效节能的换热器层出不穷。自20世纪60年代起国外便开始实验与研究热管换热器技术，在80年代开始了方形板片板壳式换热器的使用，而我国自1985年起，开始引进国外的“烟气深度冷却余热利用”技术，引发了国内烟气回收余热利用换热器的研究。进入21世纪后，针对行业中的关键技术，国内制造商加大了研究力度和投入，并且随着国内材料技术、外扩展受热面技术及火电行业整体技术水平的提高，我国烟气余热利用换热器制造开始进入技术创新和突破的新时期。制造和运用更加先进的换热器，更加高效地回收余热，减少能耗，合理高效地利用有限的资源，已成为一个重要的课题。 2. 换热器的介绍与工作原理 换热器在电厂烟气余热回收中的利用十分普遍，目前国内外的余热回收装置主要有：板式换热器、GGH换热器、热管换热器、热媒体换热器、低压省煤器等，介绍及工作原理如下： 2.1、板式换热器 板式交换器，在表面上具有一定的波纹，并且由许多金属片叠装而组成的一种换热器，这一种换热十分新型亦十分高效。这一种换热器的每个金属板片间都有薄矩形通道，通过板片进行热量交换，可以通过结构来区分板式换热器，在电厂中使用的换热器主要分为两类①可拆卸板式换热器②焊接板式换热器,而第二种即焊接板式换热器中，在现在应用更加广泛的是全焊式板式换热器的换热板
（封面） XXXXXXX学院 列管式换热器课程设计报告 题目： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时间：年月日 目录
1、设计题目（任务书） (2) 2、流程示意图 (3) 3、流程及方案的说明和论证 (3) 4、换热器的设计计算及说明 (4) 5、主体设备结构图 (10) 6、设计结果概要表 (11) 7、设计评价及讨论 (12) 8、参考文献 (12) 附图：主体设备结构图和花版设计图 一．任务书
（一）设计题目： 列管式冷却器设计 （二）设计任务： 将自选物料用河水冷却或自选热源加热至生产工艺所要求的温度 （三）设计条件： 1.处理能力：G=学号最后2位×300t物料/d； 2.冷却器用河水为冷却介质，考虑广州地区可取进口水温度为20~30C；加热器用热水或水蒸气为热源，条件自选； 3.允许压降：不大于105Pa； 4.传热面积安全系数5～15％ 5.每年按330天计，每天24小时连续运行。 （四）设计要求： 1.对确定的设计方案进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5.选择合宜的列管换热器并运行核算； 6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构（3号图纸）、花板布置图（3号图纸）； 7.编写设计说明书（包括：①.封面；②.目录；③.设计题目；④.流程示意图；⑤.流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。） （五）设计进度安排： 备注：参考文献格式： 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码。专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码。 二．流程示意图
第2章工艺计算 2.1设计原始数据 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤 （1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 （2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。 （3）确定流体进入的空间 （4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 （5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核 （6）选取管径和管流速 （7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核 （8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l （9）选取管长 N （10）计算管数 T （11）校核管流速，确定管程数 D和壳程挡板形式及数量等 （12）画出排管图，确定壳径 i （13）校核壳程对流传热系数 （14）校核平均温度差 （15）校核传热面积 （16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。
2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度 由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。 对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为： t=420295 357.5 2 + =℃（2-1） 管程流体的定性温度： T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数 管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】 表2—2 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】 表2—3
精品文档 1.方案确定 选择换热器的类型 浮头式换热器：主要特点是可以从壳体中抽出便于清洗管间和管内。管束可以在管内自由伸缩不会产生热应力。 1.1 换热面积的确定 根据《化工设备设计手册》选择传热面积为 400m 2 1.2 换热管数N 的确定 我国管壳式换热器常用碳素钢、低合金钢钢管，其规格为φ19× 2、φ25× 2.5、φ32× 3、φ38 × 3、φ57 × 3.5 等，不锈钢钢管规格为φ19 × 2、φ25 × 2、φ32 × 2、φ38 × 2.5、φ57 × 2.5。 换热管长度规格为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0m 等。换热器换热管长度与公称直径之比，一般在 4～25 之间，常用的为 6～10。管子的材料选择应根 据介质的压力、温度及腐蚀性来确定。 选用32×3mm 的无缝钢管，材质为 0Cr18Ni9，管长为 6000mm n=A/πd 0L 3-5 式 3-5：n —换热管数 A —换热面积m 2 d0—换热管外径mm L —换热管长度mm 故 -3-3 400 n= =6133.1432600010 ??10??根
表1.1 拉杆直径 /mm 表1.2 拉杆数量 换热器公称直径DN/mm 400＜d400≤d＜700700≤d＜900900≤d＜2600 44810 拉杆需 10根。 1.3 换热管的排布与连接方式的确定 换热管排列形式如图 3.1 所示。换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形和转正三角形、转三角形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数，故用的最为广泛，但管外不易清洗。为便于管外便于清洗可以采用正方形或转正方形的管束。 换热管中心距要保证管子与管板连接时，管桥有足够的强度和宽度。管间需要清洗时还要留有进行清洗的通道。换热管中心距宜不小于 1.25 倍的换热管的外径。换热管排列形式如图 1.1 所示： 正三角形转角三角形 正方形转角正方形 图 1.1 换热管排列形式
成绩 能源与动力工程专业导论 期末小论文 换热器电厂烟气余热回收换热器比较 摘要：介绍了目前运用在电厂锅炉烟气余热回收的主要换热器类型，并对各个换热器的优劣进行分析比较，探讨了目前制约换热器行业发展面临的主要问题，对我国换热器未来发展进行了展望。 关键词：换热器电厂烟气余热回收烟气节能 前言 当前节能已经成为能源行业的一个共同话题，而余热资源的回收和利用亦是节能的重点话题。而作为耗能大户的发电企业，更是有大量的余热无法得到有效回收和利用，被白白浪费。其中，烟气热损失是各项热损失中最大的一项，一般在5%～8%之间，占锅炉总热损失的80%或更高。因此急需寻找一条科学的烟气回收途径，使烟气中的余热得到高效的回收利用，降低能耗，同时对于我国实现节能减排、环保发展战略也具有着重要的现实意义。 而在余热回收中不可或缺的装置便是换热器，所以，一直以来余热回收利用换热器的强化传热技术就备受世界各国的关注，使得新型高效节能的换热器层出不穷。自20世纪60年代起国外便开始实验与研究热管换热器技术，在80年代开始了方形板片板壳式换热器的使用，而我国自1985年起，开始引进国外的“烟气深度冷却余热利用”技术，引发了国内烟气回收余热利用换热器的研究。进入21世纪后，针对行业中的关键技术，国内制造商加大了研究力度和投入，并且随着国内材料技术、外扩展受热面技术及火电行业整体技术水平的提高，我国烟气余热利用换热器制造开始进入技术创新和突破的新时期。制造和运用更加先进的换热器，更加高效地回收余热，减少能耗，合理高效地利用有限的资源，已成为一个重要的课题。 换热器的介绍与工作原理 换热器在电厂烟气余热回收中的利用十分普遍，目前国内外的余热回收装置主要有：板式换热器、GGH换热器、热管换热器、热媒体换热器、低压省煤器等，介绍及工作原理如下：2.1 板式换热器 板式交换器，在表面上具有一定的波纹，并且由许多金属片叠装而组成的一种换热器，这一种换热十分新型亦十分高效。这一种换热器的每个金属板片间都有薄矩形通道，通过板片进行热量交换，我们可以通过结构来区分板式换热器，在电厂中使用的换热器主要分为两类①可拆卸板式换热器②焊接板式换热器,而第二种即焊接板式换热器中，在现在应用更加广泛的是全焊式板式换热器的换热板片，它以不锈钢为原材料，再通过特有的模具进行加工，压制而做成。板式换热器主要由换热芯体和外壳组成,换热芯体由板片组焊而成, 采用周边组焊的板束形式,取消了密封垫片,故耐热、板片系模块化结构,可根据不同的工艺要求改变流程形式和流道面积的大小。用同一模块压制板片,根据需要其长度可为216～12 000 mm,这种换热器在国外供热工程中应用较广泛。其表面的光滑也使得其具有不易结垢的优点。板式换热器还消除了管壳式换热器和可拆卸板式换热器存在的死区现象。由于全焊式板式换热器的特有