热管空预器、热管省煤器快速计算方法

       （1）、热管空气预热器选型计算书；
       某企业使用一台10t/h蒸汽锅炉，欲在烟道配用一台热管空气预热器，替代原列管空气预热器。参数如下：
       已知条件：     锅炉的利用率：80%；       
       燃煤热值：7000Kcal/Kg；           
       热效率：70%；             
       烟气入口温度：256℃；             
       烟气出口温度：150℃；           
       空气入口温度：15℃；             
       阻力降：△P＜400 Pa；
       锅炉的实际出力：   Q1 = 60×104 Kcal/h×80% = 480×104 Kcal/h
       烟气侧质量流量： 
       1、小时燃煤量：G1 = 480×104 / 7000 / 0.7 = 980Kg/h         
       2、烟气质量流量：M1 = 980Kg/h×15 =14700Kg/h
       余热回收量：       
       Q = M1.Cp1.(t1/ - t1//) = 0.26×14700×（256 - 150）= 40.5×104Kcal/h
       空气侧质量流量：  
       M2 = 0.875 M1 = 0.875×14700 = 12863 Kg/h
       空气侧出口温度：  
       t2// = t1/ + = 15+（0.95×40.5×104）/ （0.24×12863）= 140 ℃
       第一排管管内工质温度为：                   
       Tv = （256+140）/ 2 = 203℃
       对应的管内工作压力：Pv =16.6Kg.f / cm2 (安全)
       对数平均温差计算：  
       △T = ℃
       热管排数的计算（N叉）： B=10mm                        
       N叉 = C. = ×  = 18 （排）
       烟气侧迎风面积计算：  
       A1 =  =  = 1.49 m2
       管束高度（H）及热管热端长度（L1）计算：设迎风面是正方形，可得：                     
       H = L1 = A0.5 = 1.490.5 = 1220（mm）
       热管参数的计算：
       1、选择碳钢水热管（20#）：φ38×3；
       2、选择热管翅片片径为：φ68    δ=1.2
       3、翅片管间距：Pt = 1.25.D (D：翅片直径) = 1.25×68 = 85（mm）
       4、热管列数：n =  = （列）
       5、热管冷端长度（L2）： L2 =
       L1/1.2 = 1017= 1020 （mm）
       6、热管设计长度（L/）： L/ = L1 +
       L2 = 1220+1020=2240（MM）
       7、热管的工艺长度（L）：L = L1 + L2+ L0 = 1220+1020+30=2270（mm）
       8、热管根数的计算（ng）：ng = 9×15+9×14=135+126=216（根）
       9、阻力降的计算（△P）：△P = 1.8×18 = 324 （Pa）＜400（Pa）
       10 热管管束宽度的计算（W）：排距 Ps=Pt=85(mm)                          
       W = N.Ps = 18×85 = 1530（mm）
       计算重量：（略）
       （2）、热管省煤器选型计算书（也可以用于热管余热蒸发器—区别是对数平均温差的计算）
       某化工集团回窑转炉的集灰箱，出口排烟温度为500℃，烟气质量流量43000Kg/h，欲将烟道气余热回收后，将产品反应热洗涤产生的热水，再次加热对产品进行洗涤，以增加洗涤的效果。加热后的水温≥70℃，反应热产生的热水温度为50℃，水侧流量 150m3/h ,水侧压力 0.2 Mpa ,烟气侧阻力，力求减少，设计一台热管省煤器。
       已知条件：    烟气入口温度：t1/ = 500℃；            
       烟气出口温度：t1// = 150℃；            
       烟气质量流量：M1 = 43000Kg/h；            
       水入口温度：t2/ = 50℃；            
       水侧质量流量：M2 = 150m3/h = 150000Kg/h；            
       水侧压力：△P = 0.2 Mpa；
       （1）、余热回收量： Q1 = M1 .Cp1 .(t1/ - t1// )=43000×0.26×（500-150）= 390×104 Kcal/h
       (2)、热水出口温度计算（取热损10%）：                 
       t2// = t2/ + =50+ =73.4℃
       （3）、对数平均温差计算：                 
       △T = =225℃
       （4）、热管排数的计算：                 
       N0= C.  = × = 21.8（排）
        考虑灰尘量较多，采用顺排排列。      
           N顺 = 21.8/0.8= 27（排）
       （5）、热管管束宽度的计算（W）：       
       选择排距  Ps = Pt (列距)= 85（mm）                 
       W = 85×27 = 2295（mm）
       （6）、烟气侧迎风面积计算（A1）：                 
       A1 = （m2）  G = 2.75Kg/m2s
       （7）、管束高度（H）及热管热端长度（L1）的计算：             
       1、迎风面为正方形               
       2、H = L1 = A10.5 = 4.340.5 = 2083（mm）取 L1=2000（mm）
       （8）、热管列数的计算（n）：
        1、选择φ38×3碳钢水（20#）热管；
       2、选择热管翅片：φ68×δ1.2 ；
       3、翅片间距： Pt = 1.25.D =
       1.25×68 = 85（mm）
       4、热管列数： n = H/Pt =
       2083÷85 = 24.5 = 25（列）                
       H实际 = 85×25 = 2125（mm）
       （9）、热管冷端长度（L2）的确定：            
         L2 = = （mm）
       （10）、热管设计长度：  L/ = L1+L2 = 2000+800 = 2800（mm）
       热管工艺长度：  L =L1+L2+L0 = 2000+800+100 = 2900（mm）
       （11）、热管根数的计算：ng= n.N顺 = 25×27 = 675（根）
       （12）、阻力降的计算： △P = 1.8.N顺 /2 = （1.8×27）/2 = 243（Pa）
       （13）、设备重量计算（略）
					

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2018-05-09 22:07:42