余热锅炉热力计算

热力计算 废热锅炉热力计算 一、已知数据 1 工艺气体的总流量 V Nm3/h 废热锅炉热损失 f 废热锅炉负荷 fh 2 入口温度下的气体的热力参数 入口温度 Ti 1000 ℃ 入口压力 Pi bar 比焓 Hi E+8kj/h 比热 Cpi kj/Nm3℃ 导热系数 λi w/m℃ 密度 ρi kg/m3 黏度 μi E-5Pa*s 3 出口温度下的气体的热力参数 出口温度 To ℃ 出口压力 Po bar 比焓 Ho E+8kj/h 比热 Cpo kj/Nm3℃ 导热系数 λo w/m℃ 密度 ρo kg/m3 黏度 μo E-5Pa*s 4 污垢系数及换热管导热系数 换热管的导热系数 λ1 w/m℃ 管程气体污垢系数 Ei m2℃/w 壳程水汽污垢系数 Eo 5 换热管数据 换热管数量 n 根 换热管长度 L m 换热管外径 Do m 换热管壁厚 δ m 管口保护套管的厚度 δb m 套管与换热管间陶纤厚度 δt m 保护套管的长度 Lb m 6 锅炉给水及饱和参数 锅炉给水压力 Ps bar 锅炉给水温度 Ts ℃ 给水温度下的焓 Hs kj/kg 产汽压力 Pq bar 饱和温度 Tb ℃ 饱和水的焓 HL kj/kg 饱和水蒸气的焓 Hg kj/kg 排污率 w 二、 热力计算 1 管程气体的总放热量 Qz=Hi-Ho kj/h 有效放热量 Q=Qz*(1-f) kj/h 2 换热管内径 Di=Do-2δ m 换热管中径 Dm=Do-δ m 管口内径 Dc=Do-2δ-δb-δt m 换热管流通面积 Aj=3.14*D^2*n/4 m2 管口流通面积 Ajc=3.14*D^2*n/4 m2 换热面积 A=3.14*Do*L*n m2 3 工艺气体的平均温度 T=(Ti+To)/2 ℃ 工艺气体的平均压力 P=(Pi+Po)/2 bar 管程气体的平均比热 Cp=(Cpi+Cpo)/2 kj/Nm3℃ 管程气体的平均黏度 μ=（μi+μo）/2 E-5Pa*s 管程气体的平均密度 ρ=（ρi+ρo）/2 kg/m3 管程气体的导热系数 λ=（λi+λo）/2 w/m℃ 4 套管入口气体流速 uc=V*(Ti+273.16) Ac*Pi*3600*273.16 m/s 换热管入口流速 ui=V*(Ti+273.16) Ah*Pi*3600*273.16 m/s 管内气体的平均流速 u=V*(T+273.16) Ah*P*3600*273.16 m/s 换热管出口流速 uo=V*(To+273.16) Ah*Po*3600*273.16 m/s 5 管内气体的普郎特数 pr=Cp*μ*1000/λ 管内气体雷诺数 Re=ρuDi/μ 6 管内平均对流给热系数 αi=0.023*E*Re^0.8*Pr^0.4 w/m℃ Di αo=3*(Q/A)^0.7*Ph^0.15 w/m℃ 7 总传热系数 y1=1/αi y2=Ei y3=Eo*Di/Do y4=Di/(αo*Do) y5=δ*Di/(λ1*Dm) K=1/(y1+y2+y3+y4+y5) w/m℃ 8 平均对数温差 z1=(Ti-Tb)/(To-Tb) △tm=ti-to/lnz1 ℃ 9 传热热量 Qq=3.6*K*A*△tm kj/h 10 换热余量 η=（Qq-Q）/Q 11 产汽量 x1=Hg-Hs x2=Hl-Hs D=Q/(x1+w*x2) kg 三 阻力计算 1 换热管沿程阻力系数 ξ1=0.3164/Re^0.25 管口部分沿程阻力系数 pa ξ2=0.3164/(ρi*uc*dc/ui)^0.25 2 换热管内沿程阻力降 pa 套管沿程阻力降 λ △pf1=λ*Lb*ρi*uc^2 pa 2*Dc 其余沿程阻力降 △pf2=λ*(L-Lb)*ρi*u^2 2*Di 换热管沿程总阻力降 △pf=△pf1+△pf2 3 换热管内局部阻力降 pa 进口管箱局部阻力系数 ξ1 换热管入口阻力系数 ξ2 保护套管突然缩小 ξ5 阻力系数 △pj1=（ξ1+ξ2+ξ3）uc^2*ρi pa 入口局部阻力 2 换热管出口阻力系数 ξ3 pa 出口管箱阻力系数 ξ4 出口局部阻力 △pj2=（ξ1+ξ2）uc^2*ρi ℃ 2 ℃ 4 总局部阻力 △pj=△pj1+△pj2 5 废锅气侧总阻力降 △p=△pf+△pj 四 壁温计算 1 管外水垢层温度 Tc=Tb+Q/3.6Aαo 2 换热管外壁温 Tw=Tc+Q/3.6A*Eo ℃ 3 换热管内壁温 x1=Q ℃ 3.6*3.14*Di*l*n x2=1/3.14λ1 x3=ln(Do/Di) Tn=Tw+x1*x2*x3 4 换热管的平均温度 Tm=(Tw+Tn)/2Sheet2 Sheet3