热管换热器及设计计算.pptx

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1、会计学1热管换热器及设计计算热管换热器及设计计算热管的介绍热管的介绍n n热管一般由管壳、毛细多孔材热管一般由管壳、毛细多孔材料吸液芯和工作介质组成。料吸液芯和工作介质组成。n n在蒸发段吸热热量气化成气体；在蒸发段吸热热量气化成气体；n n在冷凝段放出气化潜热热凝结在冷凝段放出气化潜热热凝结成液体；成液体；n n在工业利用中，工作介质依靠在工业利用中，工作介质依靠重力从冷凝段回流到加热段，重力从冷凝段回流到加热段，这种热管称为重力热管或两相这种热管称为重力热管或两相热虹吸管。热虹吸管。第1页/共12页热管换热器分类热管换热器分类n n热管换热器是一种热流体和冷流体互不接触的热管换热器是一种热

2、流体和冷流体互不接触的表面式换热器。表面式换热器。n n整体式热管换热器整体式热管换热器n n分离式热管换热器分离式热管换热器n n回转式热管换热器回转式热管换热器n n热管余热锅炉热管余热锅炉第2页/共12页热管换热器设计计算热管换热器设计计算n n目前热管换热器大多数用作气目前热管换热器大多数用作气-气换热。气换热。n n主要任务是求总传热系数主要任务是求总传热系数U Un n选择适当的标准迎面风速，限制在选择适当的标准迎面风速，限制在23m/s23m/sn n管外加翅片，提高气管外加翅片，提高气-气换热时的传热系数气换热时的传热系数n n常规设计计算法与常规间壁式换热器相似常规设计计算法

3、与常规间壁式换热器相似 将热管群看成是一块热阻很小的将热管群看成是一块热阻很小的“间壁间壁”，热流体通过，热流体通过“间壁间壁”的一侧不断冷却，的一侧不断冷却，冷流体通过冷流体通过“间壁间壁”的另一侧不断被加热。的另一侧不断被加热。第3页/共12页主要原始数据主要原始数据n n排烟烟气流量4507m3/h 温度240-260n n预热空气流量3800m3/h 进口温度20 出口温度160-170n n热管工质-水 管壳材料-20号锅炉无缝钢管n n翅片材料-低碳钢 焊接方式-高频焊接n n光管外径0.032m 热管内径0.027mn n热管全长2m 翅片高度0.015m第4页/共12页主要设计

4、步骤主要设计步骤n n计算传热量、空气流出口温度和对数平均温差n n确定引风面积、迎风面管排数n n求总传热系数n n求加热侧总传热面积、热管换热器根数n n求换热器纵深方向排数n n求流体通过热管换热器的压力降第5页/共12页设计计算结果设计计算结果n n总传热系数总传热系数 n n加热侧总传热面积加热侧总传热面积n n热管根数热管根数 95959595根根根根n n热侧压降热侧压降 511Pa511Pa511Pa511Pan n冷侧压降冷侧压降 290Pa290Pa290Pa290Pan n经济性核算经济性核算 设备初投资设备初投资 2.92.92.92.9万元万元万元万元 设备电耗设备电

5、耗 1.5KW1.5KW1.5KW1.5KW 全年操作费用全年操作费用6300630063006300元元元元 每年节约油耗每年节约油耗140.77t/140.77t/140.77t/140.77t/年年年年 年节约费用年节约费用16.116.116.116.1万万万万 成本回收期两个月成本回收期两个月第6页/共12页热管换热器应用热管换热器应用n n石油化工中的余热回收 热管换热器体积小、布置灵活、可控制露点腐蚀，在石油化工的加热炉余热管换热器体积小、布置灵活、可控制露点腐蚀，在石油化工的加热炉余热利用应用广泛。近年来，随着对能源利用率的要求提高，热利用应用广泛。近年来，随着对能源利用率的要

6、求提高，要求排烟温度降要求排烟温度降低到低到120120以下，设备和热管会遇到露点腐蚀的问题。于是开发了耐腐蚀搪瓷以下，设备和热管会遇到露点腐蚀的问题。于是开发了耐腐蚀搪瓷热管，搪瓷热管式在普通碳钢（翅片管）外涂一层耐酸搪瓷。搪瓷厚度为热管，搪瓷热管式在普通碳钢（翅片管）外涂一层耐酸搪瓷。搪瓷厚度为0.2mm0.2mm，不易结垢积灰，耐磨损、抗腐蚀。，不易结垢积灰，耐磨损、抗腐蚀。搪瓷热管的制造成本较不锈钢低，抗腐蚀性比不锈钢高很多，其抗腐蚀性搪瓷热管的制造成本较不锈钢低，抗腐蚀性比不锈钢高很多，其抗腐蚀性和经济性有很大优势，特别是有很好的抗硫酸露点腐蚀能力。和经济性有很大优势，特别是有很好的

7、抗硫酸露点腐蚀能力。第7页/共12页螺旋板式换热器螺旋板式换热器 螺旋板式换热器是两张平行的钢板在卷床螺旋板式换热器是两张平行的钢板在卷床上卷制成两个螺旋通道的螺旋体上卷制成两个螺旋通道的螺旋体,加上顶盖加上顶盖和接管而构成的。螺旋板式换热器使气体成和接管而构成的。螺旋板式换热器使气体成螺旋形流动，其内外面间隔通道互相贴近螺旋形流动，其内外面间隔通道互相贴近,结构紧凑，在同样体积相同、阻力降相同的结构紧凑，在同样体积相同、阻力降相同的情况下情况下,传热面要较列管换热器为大。传热面要较列管换热器为大。螺旋板式换热器较多采用液螺旋板式换热器较多采用液-液换热。液换热。第8页/共12页螺旋板式换热器

8、分类螺旋板式换热器分类1 1、按流动方式分、按流动方式分n n逆流型逆流型n n错流型错流型n n混合型混合型2 2、按焊接方式分、按焊接方式分n n“”型型 螺旋体端面全部螺旋体端面全部焊接焊接n n“”型型 螺旋体端面交错螺旋体端面交错焊接焊接n n“”型型 四张钢板卷制四张钢板卷制第9页/共12页螺旋板式换热器设计计算螺旋板式换热器设计计算n n设计条件设计条件热流体热流体5.2t/h 5.2t/h 进口温度进口温度170 170 出口温度出口温度100100冷流体冷流体4.9t/h 4.9t/h 进口温度进口温度70 70 出口温度出口温度135135热流体速度热流体速度0.8m/s 0.8m/s 冷流体速度冷流体速度1.5m/s1.5m/s螺旋板式换热器板宽螺旋板式换热器板宽0.3m0.3mn n设计结果设计结果 换热面积换热面积 螺旋通道长度螺旋通道长度14m14m14m14m第10页/共12页THANKS第11页/共12页