熱管型空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)說明書

熱管空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)說明書班級(jí)：熱能0801姓名：劉承學(xué)號(hào)：09

目錄熱管空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)任務(wù)書························2熱管空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算··························3熱管空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算······················10

二、空氣側(cè)溫升及熱物性參數(shù)及對(duì)數(shù)平均溫差13空氣流量GcNm3/h給出1080014空氣進(jìn)口溫度t1c℃給出2015空氣定壓比熱CpckJ/(kg·℃)以20℃~160℃溫度范圍內(nèi)的平均溫度取空氣比熱1.00916空氣出口溫度t2c℃103.817空氣側(cè)定性溫度tfc℃61.918空氣定壓比熱CpckJ/(kg·℃)查附錄4，103.8℃的空氣1.00919空氣密度kg/m3查附錄4，103.8℃的空氣0.95620空氣導(dǎo)熱系數(shù)QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。fcW/(m·℃)查附錄4，103.8℃的空氣3.24×10-221粘度QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。fckg/(m·s)查附錄4，103.8℃的空氣22.08×10-622普朗特?cái)?shù)Prc查附錄4，103.8℃的空氣0.6823對(duì)數(shù)平均溫差℃186.6三、確定迎風(fēng)面積以及迎風(fēng)面管排數(shù)24標(biāo)準(zhǔn)迎風(fēng)速度m/s迎風(fēng)面速度在2~3m/s范圍選取2.525煙氣側(cè)迎風(fēng)面積Aexhm21.3326空氣側(cè)迎風(fēng)面積Aexcm21.3327熱管熱側(cè)長lhm128迎風(fēng)面寬度Em1.3329迎面管排數(shù)B根QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。，取161630實(shí)際迎風(fēng)面寬度E’m1.40831煙氣側(cè)實(shí)際迎風(fēng)速度m/s2.3632空氣側(cè)實(shí)際迎風(fēng)速度m/s2.1333實(shí)際迎風(fēng)面積Aex’m21.408四、總傳熱系數(shù)計(jì)算34管束最小流通截面積NFAm2=0.6135熱側(cè)最大質(zhì)量流速Gmaxhkg/(m2·h)1342636冷側(cè)最大質(zhì)量流速Gmaxckg/(m2·h)1692637熱側(cè)雷諾數(shù)Refh594238冷側(cè)雷諾數(shù)Refc894339熱側(cè)流體換熱系數(shù)W/(m2·℃)3140冷側(cè)流體換熱系數(shù)W/(m2·℃)29.441熱側(cè)翅片效率0.6142熱側(cè)翅片效率0.5743熱側(cè)翅片效率W/(m2·℃)QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。查圖3-710.8344熱側(cè)翅片效率W/(m2·℃)QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。查圖3-710.8645每米長熱管翅片表面積Afm21.0946每米長翅片間管表面積Arm20.1147每米熱管管外總表面積Ahm21.248熱側(cè)傳熱面積Ahhm2Ahh=QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。=1.2×11.249冷側(cè)傳熱面積Ahcm2Ahc=Ahh1.250傳熱系數(shù)hHPW/(m·℃)經(jīng)驗(yàn)取值hHPh=hHPc581051熱側(cè)有效換熱系數(shù)W/(m2·℃)26.252冷側(cè)有效換熱系數(shù)W/(m2·℃)27.153熱側(cè)污垢熱阻m2·℃/W查附錄D，選取經(jīng)驗(yàn)值0.0003454冷側(cè)污垢熱阻m2·℃/W查附錄D，選取經(jīng)驗(yàn)值0.00008655金屬管壁熱阻m2·℃/W0.0000656熱側(cè)中徑傳熱面積m20.12257熱側(cè)內(nèi)徑傳熱面積m20.11358總傳熱系數(shù)W/(m2·℃)12.5五、59加熱側(cè)總傳熱面積m2147六、60所需熱管數(shù)n’根,取123123七、61換熱器縱深管排數(shù)m排862管子總根數(shù)n跟124八、熱管換熱器的壓力降63換熱器的凈自由容積NFVm3/m4.5×10-364容積當(dāng)量直徑Devhm15×10-365熱側(cè)雷諾數(shù)Ref’h212266冷側(cè)雷諾數(shù)Ref’c319467熱側(cè)摩擦系數(shù)fh0.6368冷側(cè)摩擦系數(shù)fc0.6069熱側(cè)平均管壁溫度℃159.470冷側(cè)平均管壁溫度℃146.971熱側(cè)壁溫下流體粘度kg/(m·s)根據(jù)壁溫查附錄得22.9×10-672冷側(cè)壁溫下流體粘度kg/(m·s)根據(jù)壁溫查附錄得24.0×10-673通過熱側(cè)的壓降Pa12574計(jì)算值Lm0.6175通過冷側(cè)的壓降Pa140.2九、第一排熱管的工作溫度76第一排管子熱側(cè)傳熱量Q1hkWQUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。（假設(shè)每排管子的傳熱量相等）44.277第一排管子傳熱面積m219.278第一排熱管熱側(cè)煙氣粘度QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。f1hkg/(m·s)查附錄5，320℃的煙氣28.9×10-679第一排熱管煙氣側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。f1hW/(m·℃)查附錄5，320℃的煙氣5.01×10-280第一排熱管熱側(cè)普朗特?cái)?shù)Pr1h查附錄5，320℃的煙氣0.6581第一排熱管換熱熱側(cè)雷諾數(shù)542082第一排熱管蒸發(fā)段傳熱系數(shù)W/(m2·℃)32.983第一排管子有效傳熱系數(shù)W/(m2·℃)27.884第一排熱管熱側(cè)壁溫℃237.285第一排管子冷側(cè)傳熱量Q1ckWQUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。（假設(shè)每排管子的傳熱量相等）41.686第一排管子冷側(cè)傳熱面積m219.287熱管冷側(cè)空氣粘度QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。f1ckg/(m·s)查附錄4，103.8℃的空氣22.1×10-688第一排熱管空氣側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·℃)查附錄4，103.8℃的空氣3.24×10-289第一排熱管冷側(cè)普朗特?cái)?shù)查附錄4，103.8℃的空氣0.68890第一排熱管換熱冷側(cè)雷諾數(shù)893591第一排熱管冷凝段傳熱系數(shù)W/(m2·℃)29.892第一排管子有效傳熱系數(shù)W/(m2·℃)2693第一排冷側(cè)管熱側(cè)壁溫℃187.194第一排管子工作溫度℃212.2十、末排熱管管壁溫度95末排排管子熱側(cè)傳熱量kWQUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。（假設(shè)每排管子的傳熱量相等）44.296末排管子傳熱面積m219.297末排熱管熱側(cè)煙氣粘度kg/(m·s)查附錄5，180℃的煙氣23.7×10-698末排熱管煙氣側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·℃)查附錄5，180℃的煙氣3.83×10-299熱側(cè)普朗特?cái)?shù)查附錄5，180℃的煙氣0.68100末排熱管換熱熱側(cè)雷諾數(shù)6609101末排熱管蒸發(fā)段傳熱系數(shù)W/(m2·℃)29.0102末排管子有效傳熱系數(shù)W/(m2·℃)24.5103末排熱管熱側(cè)壁溫℃79.8十一、校核105管壁材料許用應(yīng)力MPa查附錄8,20號(hào)鋼GB8163，工作溫度320℃80.6106工作溫度下飽和壓力pMPa查附錄7，工作溫度212.2℃1.99107工作最大壓力MPaQUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。,安全12.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)值備注一、熱管元件的基本選擇1基管外徑domm根據(jù)表3-10選取，42QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。3422管壁厚度mm根據(jù)表3-10選取，42QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。333翅片外徑mm824翅片高度mm根據(jù)表3-10選取,QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。205翅片厚度mm根據(jù)表3-10選取1.56翅片間距mm根據(jù)表3-10選取67橫向管子中心距mm已選取888縱向管子中心距mm88二、換熱器基本結(jié)構(gòu)尺寸9熱側(cè)迎風(fēng)速度m/s已算出2.3610冷側(cè)迎風(fēng)速度m/s已算出2.1311熱側(cè)迎風(fēng)面積m21.40812冷側(cè)迎風(fēng)面積m21.40813迎風(fēng)面寬度Em已算出1.4