换热器压力计算书
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热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1,t 2,烟气流量V ,空气出口温度t 2c,饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器,t 1范围一般在250C ~600C 之间,对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀,一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下:2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度: t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时,热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出:烟气入口处: t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处:t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管,其工作介质为水,工作温度为30C ~250C o o ,满足要求,其相容壳体材料:铜、碳钢(内壁经化学处理)。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》,音速限功率参考范围,取C Q 4kW ,在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》,携带限功率参考范围,取4Q ent kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素,最后选定热管的内径为m m 22d i管壳厚度计算由式][200d P S iV式中,V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取,由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm ,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm故 0.896mm 3.52000.02228.5S考虑安全因素,取 1.5S mm ,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f . 通常热管外径为25~38mm 时,翅片高度选10~17mm (一般为热管外径的一半),厚度选在0.3~1.2mm 为宜,应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ;积灰严重时取6~12mm ,并配装吹灰装置.综上所述,热管参数如下:翅片节距:'415f f f S S mm 每米热管长的翅片数:'10001000200/5f f n m S 肋化系数的计算:每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n每米长翅片热管光管外表面积o o A d 肋化系数:22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.0252.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列,管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
热管换热器设计计算1确定换热器工作参数1.1确定烟气进出口温度ti,t3,烟气流量V,空气出口温度頁,饱和蒸汽压力Pc・对于热管式换热器,ti范圉一般在250°C〜600°C之间,对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300°C以下.t2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀,一般不低于180°C.空气入口温度的.所选取的各参数值如下:2确定换热器结构参数2.1确定所选用的热管类型烟气定性温度:f 宇_4沁;2沁=310比在工程上计算时,热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的半均值所得出:烟气入口处:q =如+営=420・c+严z = 18O°C烟气出口处:. t2+tiX4 200°C+20°Cx4l° 5 5 C选取钢-水重力热管.其工作介质为水.工作温度为30OC~250°C・满足要求.其相容壳体材料:铜.碳钢(内壁经化学处理)。
2.2确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v = 1.64 Qc t J厂9必)2根据参考文献《热管技能技术》,音速限功率参考范闱,取Qc=4kW,在10 = 56吃启动时p v = O.1113k^/7H3p v = 0.165 X 105par = 2367.4幼/kg因此d v = 1.64 I ! = 10.3 mmyr(p v p v)l由携带极限确定所要求的管径d _ I 1.78 X QentP Ji (P L"1/4+P V~1/4)_2^(P L -Pv]1/4根据参考文献《热管技能技术》,携带限功率参考范围,取Q ent=4kw 管内工作温度t t = 180°C时P L = 886.9kg/m3 pv = 5.160/c^/m3 r = 20\3kJ/kgJ = 431.0xl0^N/m178x4因此nx20L3x(8Q6.^i/4+SA6^i/4)-2 [gX431.0xl0-4(886.9-5.160)]1/4=13.6nun考虑到安全因素,最后选定热管的内径为4 = 22111111管売厚度计算由式Pv420qcr]式中,Pv按水钢热管的许用压力28.5kg /nmr选取,由对应的许用230°C來选取管壳最大应力乐朋=14kg/nim2,而[<r]= -(7,^ = 3.5ka / nmr 4考虑安全因素,= 1.5111111,管壳外径:df =4+2S= 22+2x1.5= 25mm. 通常热管外径为25〜38mm 时,翅片高度选10〜17mm (—般为热管外径的一半),厚度选在0.3~1.2mm 为宜,应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对 干净气流取2.5〜4mm :积灰严重时取6〜12inm,并配装吹灰装置.综上所述, 热管参数如下: 光管内径光管外径 翅片外径 翅片高度翅片厚度翅片间距肋化系数d]/mmd 。
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1,t 2,烟气流量V ,空气出口温度t 2c,饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器,t 1范围一般在250C ~600C 之间,对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀,一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下:2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度: t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时,热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出:烟气入口处: t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处:t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管,其工作介质为水,工作温度为30C ~250C ,满足要求,其相容壳体材料:铜、碳钢(内壁经化学处理)。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》,音速限功率参考范围,取C Q 4kW =,在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》,携带限功率参考范围,取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素,最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中,V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取,由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素,取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=. 通常热管外径为25~38mm 时,翅片高度选10~17mm (一般为热管外径的一半),厚度选在0.3~1.2mm 为宜,应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ;积灰严重时取6~12mm ,并配装吹灰装置.综上所述,热管参数如下:翅片节距:'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数:'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算:每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数:22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-==2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列,管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1,t 2,烟气流量V ,空气出口温度t 2c,饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器,t 1范围一般在250C ~600C 之间,对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀,一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下:2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度: t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时,热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出:烟气入口处: t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处:t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管,其工作介质为水,工作温度为30C ~250C ,满足要求,其相容壳体材料:铜、碳钢(内壁经化学处理)。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》,音速限功率参考范围,取C Q 4kW =,在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》,携带限功率参考范围,取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素,最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中,V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取,由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素,取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=. 通常热管外径为25~38mm 时,翅片高度选10~17mm (一般为热管外径的一半),厚度选在0.3~1.2mm 为宜,应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ;积灰严重时取6~12mm ,并配装吹灰装置.综上所述,热管参数如下:翅片节距:'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数:'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算:每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数:22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-==2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列,管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。