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重油加热器的设计计算

本设计的内容主要是为某单位设计一台翅片重油加热器。其烟气流量为6000公斤/小时;烟气入口温度为250℃,烟气出口温度为150℃;管内重油的入口温度为30℃,重油流量为3000公斤/小时。 燃料燃烧,体别是固体燃料燃烧时,由于燃料中灰分、水分以及硫分的存在,使得锅炉各受热面的工作条件变得恶劣起来。本设计的重油加热器是采用重油为燃料,其性质与固体燃料接近,可以按照铸铁式省煤器的设计方法来进行,只不过工质由水改作重油,而且在结构和性能上均要满足本设计要求。

重油加热的传热计算一般有两种情况:一种是重油加热器结构和面积已定,求传过的热量;一种是省煤器结构大致确定(如省煤器布置、管材、管径、管长、排列方式等),需要传过的热量已定,求受热面面积。一般称前面一种为校核计算,后面一种情况为设计计算。 在设计加热器时常使用试算法。当传热量已给定时,现通过估算初步决定加热器受热面结构,然后进行传热计算,看所计算出的受热面所能传过的热量是否符合要求,如果它过多或过少,就修改受热面面积或结构,直到算出的传热量与要求的传热量两者基本相符(一般允许有±2%以下的误差)为止。这也就是说,校核计算的方法是最常用的计算方法。

 依据本设计任务书给出的已知条件,重油加热器的设计思路大致如下:

1、根据所给出的烟气流量、烟气入口温度、烟气出口温度等已知条件算出烟气传给工质重油的热量dQ;

2、根据烟气的放热量等于重油的吸热量原则,由于重油的流量已知,重油的比热容可通过定性温度查出,通过能量守恒从而可求出管内工质重油的出口温度;

3、通过初步计算受热面的结构,包括管径选取、管材和管长的选取、换热管排列方式的确定,进而推算出传热面积、烟气流通面积、工质重油的流通面积等;

4、根据烟气体积流量、烟气流通面积和平均烟温求出烟气流速;

5、根据管壁灰污温度及烟气黑度等有关条件决定烟气辐射放热系数;

6、根据已求得的烟气侧对流放热系数、烟气辐射放热系数及灰污系数等决定传热
系数;

7、在传热系数已求出的情况下再根据传热方程式求出传热量crQ;

 8、重油加热器校验dQ与crQ的数值是否相等。如果相对误差(以dQ为准)小于±2%,则可以认为计算结束,前面所假定的受热面结构和面积是符合要求的。

发布时间: 2012-10-21 09:57:23

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