廢熱鍋爐熱力計算

1、項目名稱上海焦化廠10萬噸/年甲醇項目 廢熱鍋爐熱力計算一、已知數(shù)據(jù)1 工藝氣體的總流量V73801Nm3/h廢熱鍋爐熱損失f0.05廢熱鍋爐設計負荷fh12 入口溫度下的氣體的熱力參數(shù)入口溫度Ti1000入口壓力Pi17.5bar比焓Hi1.65544E+8kj/h比熱Cpi2.186kj/Nm3導熱系數(shù)i0.269w/m密度i2.154kg/m3黏度i4.41E-5Pa*s3 出口溫度下的氣體的熱力參數(shù)出口溫度To400出口壓力Po17.2bar比焓Ho0.918E+8kj/h比熱Cpo1.941kj/Nm3導熱系數(shù)o0.146w/m密度o4.008kg/m3黏度o2.55E-5Pa*s4

2、 污垢系數(shù)及換熱管導熱系數(shù)換熱管的導熱系數(shù)141.45w/m管程氣體污垢系數(shù)Ei0.0003m2/w殼程水汽污垢系數(shù)Eo0.00045 換熱管數(shù)據(jù)換熱管數(shù)量n370根換熱管長度L3.5m換熱管外徑Do0.038m換熱管壁厚0.0045m管口保護套管的厚度b0.002m套管與換熱管間陶纖厚度t0.002m保護套管的長度Lb0.6m6 鍋爐給水及飽和參數(shù)鍋爐給水壓力Ps40bar鍋爐給水溫度Ts132給水溫度下的焓Hs558.24kj/kg產汽壓力Pq40bar飽和溫度Tb251.85飽和水的焓HL1087.43kj/kg飽和水蒸氣的焓Hg2800.9kj/kg排污率w0.03二、 熱力計算1 管

3、程氣體的總放熱量Qz=Hi-Ho73744000kj/h有效放熱量Q=Qz*(1-f)70056800kj/h2 換熱管內徑Di=Do-20.029m換熱管中徑Dm=Do-0.0335m管口內徑Dc=Do-2-b-t0.021m換熱管流通面積 Aj=3.14*D2*n/40.2443923m2管口流通面積Ajc=3.14*D2*n/40.1280884m2換熱面積A=3.14*Do*L*n154.59777m23 工藝氣體的平均溫度T=(Ti+To)/2700工藝氣體的平均壓力P=(Pi+Po)/217.35bar管程氣體的平均比熱Cp=(Cpi+Cpo)/22.0635kj/Nm3管程氣體的

4、平均黏度=（i+o）/23.48E-5Pa*s管程氣體的平均密度=（i+o）/23.081kg/m3管程氣體的導熱系數(shù)=（i+o）/20.2075w/m4 套管入口氣體流速uc= V*(Ti+273.16) Ac*Pi*3600*273.1642.626297m/s換熱管入口流速ui= V*(Ti+273.16) Ah*Pi*3600*273.1622.340865m/s管內氣體的平均流速u= V*(T+273.16) Ah*P*3600*273.1617.22423m/s換熱管出口流速uo= V*(To+273.16) Ah*Po*3600*273.1612.018352m/s5 管內氣體的

5、普郎特數(shù)pr=Cp*1000/0.3460713管內氣體雷諾數(shù)Re=uDi/44223.2116 管內平均對流給熱系數(shù)i=0.023*E*Re0.8*Pr0.4560.44681w/mDio=3*(Q/A)0.7*Ph0.1549248.916w/m7 總傳熱系數(shù)y1=1/i0.0017843y2=Ei0.0003y3=Eo*Di/Do0.0003053y4=Di/(o*Do)0.0000155 y5=*Di/(1*Dm)9.398E-05K=1/(y1+y2+y3+y4+y5)400.1551w/m8 平均對數(shù)溫差z1=(Ti-Tb)/(To-Tb)5.0499494tm=ti-to/lnz

6、1370.512589 傳熱熱量Qq=3.6*K*A*tm82515788kj/h10 換熱余量=（Qq-Q）/Q0.177841211 產汽量x1=Hg-Hs2242.66x2=Hl-Hs529.19D=Q/(x1+w*x2)31018.682kg三阻力計算1 換熱管沿程阻力系數(shù)1=0.3164/Re0.250.02182管口部分沿程阻力系數(shù)pa2=0.3164/(i*uc*dc/ui)0.250.38912 換熱管內沿程阻力降pa套管沿程阻力降0.026pf1=*Lb*i*uc2pa2*Dc1453.7其余沿程阻力降pf2=*(L-Lb)*i*u22*Di830.747換熱管沿程總阻力降p

7、f=pf1+pf22284.453 換熱管內局部阻力降pa進口管箱局部阻力系數(shù)11.5換熱管入口阻力系數(shù)21保護套管突然縮小50.22阻力系數(shù)pj1=（1+2+3）uc2*ipa入口局部阻力25322.8換熱管出口阻力系數(shù)31pa出口管箱阻力系數(shù)41.5出口局部阻力pj2=（1+2）uc2*i2723.6484 總局部阻力pj=pj1+pj26046.445 廢鍋氣側總阻力降p=pf+pj8330.9四壁溫計算1 管外水垢層溫度Tc=Tb+Q/3.6Ao254.4062 換熱管外壁溫Tw=Tc+Q/3.6A*Eo304.7573 換熱管內壁溫 x1= Q 3.6*3.14*Di*l*n 165025x2=1/3.1410.00768x3=ln(Do/D