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《課程設(shè)計(jì)：環(huán)縫式換熱器設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、換熱器課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：環(huán)縫式換熱器設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)老師：姓名：學(xué)號(hào)：日期：計(jì)算過(guò)程：一．已知條件如下：1）入換熱器的平均煙氣標(biāo)況流量：；2）入換熱器煙氣溫度：3）入換熱器空氣標(biāo)況流量：；4）入換熱器空氣溫度：；5）出換熱器空氣溫度：；6）煙氣成分（V/V,%)成分（V/V)%5.856.703.704.6579.107)環(huán)縫內(nèi)安裝螺旋形導(dǎo)向片，螺旋節(jié).二．確定內(nèi)，外筒直徑（1）內(nèi)筒直徑取煙氣的標(biāo)況流速，通道斷面為：內(nèi)筒內(nèi)徑為：取內(nèi)筒壁厚6mm，則內(nèi)筒外徑（2）環(huán)縫寬度取空氣在環(huán)縫螺旋通道內(nèi)的標(biāo)況，則環(huán)縫斷面積
2、為：環(huán)縫寬度為：（1）外筒內(nèi)徑去外筒壁厚為6mm，則外筒外徑三．熱計(jì)算（1）有效傳熱熱流量（指空氣所需的顯熱增量）查附錄三得比熱容分別為：，，則（2）煙氣出口溫度計(jì)算根據(jù)熱平衡式，在不考慮熱損失的情況下，空氣的吸熱等于煙氣的放熱，因而可先計(jì)算出煙氣的出口溫度。按照煙氣成分求出煙氣的比熱容（見(jiàn)表如下）煙氣比熱容80090010001100120016351495151115261540假設(shè)，其比熱容為，而煙氣入口溫度時(shí)，其比熱容為：，按熱平衡計(jì)算得：與假定的915相等，故先按915的出口溫度進(jìn)行下一步熱計(jì)算。（1）平
3、均溫度差計(jì)算設(shè)計(jì)采用煙氣與空氣為順流流動(dòng)，則換熱器進(jìn)，出口流體溫度差為：由于，故取對(duì)數(shù)平均溫度差（2）空氣側(cè)傳熱系數(shù)空氣平均溫度為：螺旋通道當(dāng)量直徑：空氣流速，空氣的雷諾數(shù)為：屬于湍流，可用計(jì)算，公式中的系數(shù)確定如下：設(shè)壁溫則，螺旋半徑則由于內(nèi)筒高度還未求出，先假定管段入口系數(shù)；空氣在環(huán)縫內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)為：（1）煙氣側(cè)傳熱系數(shù)煙氣平均溫度為：由于煙氣在內(nèi)筒內(nèi)的流速很小，其對(duì)流傳熱系數(shù)可忽略不計(jì)，僅計(jì)算煙氣的輻射傳熱系數(shù)。根據(jù)輻射換熱器熱計(jì)算的特點(diǎn)，對(duì)于煙氣的輻射傳熱系數(shù)按進(jìn)、出口分別計(jì)算。1）入口端煙氣的輻射傳熱
4、系數(shù)煙氣在內(nèi)筒內(nèi)的有效射線長(zhǎng)度為：煙氣成分（V/V,%）：、3.7%、6.7%，煙氣入口處溫度，插圖3-16至圖3-19。得.則煙氣的黑度為：取內(nèi)筒金屬壁的黑度，按公式求得系統(tǒng)的輻射系數(shù)為：入口處環(huán)縫內(nèi)空氣側(cè)傳熱系數(shù)為：當(dāng)入口空氣溫度,空氣標(biāo)態(tài)流速設(shè)壁溫，溫度補(bǔ)正系數(shù)代入公式（4-21A）求得入口端空氣傳熱系數(shù)為：查表4—19得f(a)=0.72,則內(nèi)筒壁溫為：。當(dāng)煙氣溫度為時(shí)，查第三章有關(guān)圖表。則煙氣的黑度為：因此，入口處煙氣的輻射傳熱系數(shù)為：1）出口端煙氣的輻射傳熱系數(shù)出口端煙氣溫度為查第三章有關(guān)圖表得。則煙氣
5、的黑度為：取內(nèi)筒金屬壁的黑度，按公式求得系統(tǒng)的輻射系數(shù)為：出口處環(huán)縫內(nèi)空氣側(cè)傳熱系數(shù)為：當(dāng)出口空氣溫度，空氣標(biāo)態(tài)流速設(shè)壁溫，溫度補(bǔ)正系數(shù)，同樣求得入口端空氣傳熱系數(shù)為查表4-19得f(a)=0.96,則內(nèi)筒壁溫為：當(dāng)煙氣溫度為時(shí)，有關(guān)圖表。則煙氣的黑度為：因此，出口處煙氣的輻射傳熱系數(shù)為：（3）煙氣平均輻射傳熱系數(shù)考慮進(jìn)、出口集箱輻射的影響去輻射增量，則煙氣側(cè)輻射傳熱系數(shù)為：（6）換熱器總傳熱系數(shù)K（7）傳熱表面積F（8）內(nèi)筒高度取內(nèi)筒搞去H=5.6m，則換熱器傳熱面積為（9）核算管段入口系數(shù)螺旋節(jié)距h=1.0m，
6、旋轉(zhuǎn)直徑為：內(nèi)筒高度H=5.6m，螺旋圈，螺旋長(zhǎng)度（指空氣流程長(zhǎng)度）為：在進(jìn)行環(huán)縫通道內(nèi)空氣傳熱系數(shù)計(jì)算時(shí)，環(huán)縫的當(dāng)量直徑，則，故計(jì)算空氣對(duì)流傳熱系數(shù)時(shí)假定是正確的，不需再算。四．換熱器驗(yàn)算（1）空氣出口溫度當(dāng)空氣溫度=220℃時(shí)，比熱容為：=1337.6J/（℃），其水當(dāng)量為：1.711337.6=2287當(dāng)煙氣溫度1057.5℃時(shí)，比熱容=1519.6J/（℃），其水當(dāng)量為：1.941519.6=2950水當(dāng)量之比為：2287/2950=0.76換熱器空氣側(cè)熱傳遞單元數(shù)為38.131.2/2287=0.52換熱
7、器空氣側(cè)的傳熱有效度（順流式）為：==0.341則，空氣出口溫度為：=20+0.341（1220-20）=422(℃)經(jīng)驗(yàn)算空氣出口溫度能滿足420℃的要求。（2）煙氣出口溫度=1200-0.3410.76(1200-20)=921(℃)驗(yàn)算結(jié)果表明，空氣出口溫度422℃和煙氣出口溫度921℃與熱計(jì)算的條件基本相符，傳熱表面積F=31.2可滿足要求。（3）壁溫計(jì)算1）平均壁溫為：==632(℃)2）煙氣入口處壁溫為：==641(℃)3）煙氣出口處壁溫為：==557(℃)五、流體降壓計(jì)算(1)空氣側(cè)壓損1）摩擦壓損由
8、熱計(jì)算知空氣在環(huán)縫通道內(nèi)雷諾數(shù)=24227，屬于湍流計(jì)算狀態(tài)。按公式（4-44）和表4-14得摩擦阻力系數(shù)為：0.038按公式（4-43B）計(jì)算得摩擦阻力損失為：==6633（）2）形阻（局部）壓損區(qū)進(jìn)、出口環(huán)形集管阻力系數(shù)=3.0，溫度補(bǔ)正系數(shù)：==1.6按公式（4-46A）求得形阻損失為：==2695（）1）空氣側(cè)總壓損：6633+2695=9328（）
