環(huán)縫雙面加熱輻射換熱器

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1、換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器中南大學換熱器課程設計（實踐）報告書（換熱器設計）題目環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器學生姓名指導教師學院專業(yè)班級學生學號換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器2015年12月26日換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器環(huán)縫輻射式換熱器設計摘要換熱器作為一種熱交換設備廣泛用于動力、交通、石油化工、冶金等工業(yè)領域。根據(jù)不同的用途，其種類及結構繁多。按熱流體對冷流體傳熱主要方式分為對流式、輻射式、對流輻射式。輻射換熱器指熱流體以輻射方式傳熱為主的換熱器。同對流式換熱器相比具有釋熱率（熱負荷）高、冷流體加熱溫度高、表面溫度與受熱介質(zhì)加熱溫度之間的差值較

2、小、以及熱流體流道不易被堵塞等優(yōu)點。一般有色熔煉爐煙氣余熱利用多為采用。其缺點是外形尺寸較大，換熱器出口溫度仍然較高，一般需在后面再安裝對流式換熱器，以進一步回收煙氣的余熱。輻射換熱器常常采用兩種結構形式，即：環(huán)縫式（又稱夾套式）和管組式（又稱鳥籠式）。管組式輻射換熱器又可分為圓柱式、屏蔽式和螺旋式三種。通常它采用許多小直徑的管子代替環(huán)縫通道，這樣可以提高換熱器的嚴密性和高溫結構強度。本次設計是在熱交換計算原理的基礎上，對其工作原理、傳熱計算、結構計算、流動阻力計算和設計有更深刻的理解，也對設計方法和步驟有更全面的了解。關鍵詞：換熱器設計環(huán)縫式輻射雙面加熱課程設計換熱器設計——環(huán)縫（雙

3、面加熱）輻射換熱器換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器換熱器課程設計任務書姓名班級學號設計題目環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器設計設計起止時間2015年12月20日至2016年1月2日5換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器設計要求：參照相關文獻，嚴格按照指導教師指定的設計條件對環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器進行設計，要求在規(guī)定時間內(nèi)提供設計報告一份，其中包含1#圖紙一張。設計報告的組織方式、內(nèi)容和格式嚴格按照《換熱器課程設計報告文本組織及格式要求》完成。要求在一周內(nèi)完成設計計算，上交文本初稿，供教師指出問題以便修改；第二周完成工程圖紙的繪制.已知條件：1.加熱介質(zhì)：加熱介質(zhì)為有色冶金

4、爐所產(chǎn)生的煙氣。煙氣狀態(tài)按照成分、流量和溫度的不同而不同。由于煙氣成分對換熱的影響不大，只選一種常見成分列出如下表所示：CO2SO2H2OO2N216.00.4711.11.1371.30煙氣流量和溫度選擇如下表所示：序號標況流量Vh（m3/s）進口溫度（℃）2218003.被加熱介質(zhì):被加熱對象為水，其狀況如下表所示：被加熱流體流量Vh（m3/s）進口溫度（℃）出口溫度（℃）水0.013520150設計方案簡介：本次設計我的任務是環(huán)縫式輻射換熱器的設計，利用給定的已知條件，用煙氣預熱空氣，使空氣滿足出口溫度360攝氏度。首先進行換熱器的類型選擇（題目中已給出），計算出換熱器的各項參數(shù)

5、，選定材質(zhì)，再進行校核計算，最后需要繪出圖紙。主要參考資料：5換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器序號名稱及說明1換熱器課程設計教學大綱（指導教師提供）2有色冶金行業(yè)常用換熱器結構、設計計算特點、計算實例（指導教師提供）3有色冶金爐設計手冊[M].冶金工業(yè)出版社.4楊世銘、陶文銓.傳熱學(第四版)[M].高等教育出版社.5T.Kuppan.換熱器設計手冊[M].中國石化出版社.6換熱器課程設計報告文本組織及格式要求（指導教師提供）7卓越1301班課程設計任務書（指導教師提供）8機械工程設計手冊（動力設備卷）(第二版)[M].機械工業(yè)出版社設計時間安排序號工作任務內(nèi)容時間1獲得并打印

6、教師指定的課程設計相關資料；閱讀換熱器課程設計教學大綱、換熱器課程設計相關資料匯編等；完成本人設計報告文本的封面和任務書；大致確定換熱器結構及材料選擇。1～1.5天2換熱器熱設計計算；換熱器熱校驗計算；流體流動壓降計算3天3匯總換熱器技術性能；初步完成文本寫作1.5天4繪制換熱器總圖3天5答疑和上課1天5換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器目錄1.設計條件42．確定內(nèi)外筒直徑4（1）內(nèi)筒直徑4（2）環(huán)縫寬度5（3）外筒內(nèi)徑53.熱計算5（1）有效傳熱熱流量（指空氣所需的顯熱增量）5（2）煙氣出口溫度的計算6（3）進出口流體溫差7（4）水側(cè)傳熱系數(shù)7（5）煙氣的傳熱系數(shù)7入口端煙氣的

7、輻射傳熱系數(shù)8出口端煙氣的輻射傳熱系數(shù)9煙氣平均輻射傳熱系數(shù)11（6）換熱器的傳熱系數(shù)K11（7）傳熱表面積F11（8）內(nèi)筒高度11（9）核算管段入口系數(shù)kL124.換熱器的驗算12（1）空氣出口溫度12（2）煙氣出口溫度13（3）壁溫計算13平均壁溫13煙氣入口處壁溫13煙氣出口處壁溫135換熱器設計——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器5.流體壓降計算13（1）空氣側(cè)壓損13摩擦壓損14形阻（局部）壓損14空氣側(cè)壓總損14（2）煙氣側(cè)壓損14摩擦阻