9800Nm3h烟气-煤气换热器的设计毕业论文
2022-06-09 10:06
论文总字数：19411字
摘 要
热管是高效的传热元件,它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置，由热管元件组成。利用热管原理实现热交换的换热器称之为热管换热器。由于其结构简单、可操控性强、换热效率高、动力消耗小等优点，热管换热器越来越受到人们的重视，是一种应用前景非常好的换热设备。本文就热管换热器的发展现状、趋势、应用及设计做了一个简要的论述，着重探讨了热管换热器的设计。在讨论热管换热器的设计过程中，主要针对其热力计算、设备结构计算、元件参数的选择做了一个合理构建，并结合实际情况设计出了空气预热热管式换热器基本模型。
关键词：热管 热管换热器 结构参数 设计计算
Abstract
Heat pipe is a highly efficient heat transfer components, it is a fast heat to spread from one point to another point of the device, consisting of the heat pipe components.The use of the principle of heat pipe heat exchanger for thermal exchange called the heat pipe heat exchanger. Because of its simple structure,strong control, heat exchanger, high efficiency, power consumption, etc, and heat pipe heat exchanger more and more attention, is a very good prospect heat transfer equipment. In this paper, the development of heat pipe heat exchanger status, trends, applications and design had a brief discussion, focused on the design of heat pipe heat exchanger. Heat pipe heat exchanger in the discussion of the design process, mainly for the thermal calculation, equipment, structural calculations, component selection of parameters made a reasonable construction and design combined with the actual situation of the air heat pipe heat exchanger preheating the basic model.
Key words: Heat pipe Heat pipe heat exchanger Structural parameters Design calculation
目 录
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
符号表示 Ⅴ
第一章 绪 论 1
1.1研究背景 1
1.2热管及热管换热器的工作原理 2
1.2.1热管结构及工作原理 2
1.3热管换热器结构及工作原理 4
1.3.1热管换热器结构 4
1.3.2热管换热器工作原理 4
第二章 热管及热管换热器的应用 7
2.1热管技术的应用 7
2.1.1热管式真空管太阳能集热器 7
2.1.2空气预热器 7
2.1.3电子冷却器 8
2.2热管换热器的应用 8
2.2.1热管式换热器在电站锅炉中的应用 8
2.2.2热管式换热器在钢铁工业中的应用 8
2.2.3热管式换热器在氮肥工业中的应用 8
2.2.4热管式换热器在硫酸工业中的应用 9
2.2.5热管式换热器在石油化工企业中的应用 9
第三章 热管换热器的研究进展 10
3.1热管换热器的研究概况及前景 10
3.2结语 10
第四章 热管换热器的热力计算 11
4.1热管原件的基本选择 11
4.2计算烟气流量 12
4.3确定对数平均温差 14
4.4确定迎风面积及迎风面管排数B 15
4.5求总传热系数 15
4.6求加热侧总传热面积ew 19
4.7求所需热管数n、 20
4.8求换热器纵深排数m 20
4.9求通过热管换热管的压力降 20
4.10求热管的第一排管子的工作温度 22
4.11求末排管子工作温度 25
4.12强度校核 27
第五章 经济性校核 28
5.1热管换热器的总投资 28
5.2换热器电耗和额外费用 28
5.3每年节约费用 28
5.4成本回收时间 29
第六章 结论与展望 30
参考文献 32
致 谢 34
符号表示
编号 | 符号 | 名称 | 单位 |
1 | 烟气侧定性温度 | ℃ | |
2 | 定性温度下烟气定压比热容 | kJ/(kg·K) | |
3 | 定性温度下烟气密度 | kg/m3 | |
4 | 定性温度下烟气导热系数 | ||
5 | 定性温度下烟气粘度 | kg/m3 | |
6 | 定性温度下普朗克数 | kW | |
7 | 标况下烟气密度 | kW | |
8 | 烟气放出热量 | kW | |
9 | 煤气理论吸收热量 | kW | |
10 | 煤气实际吸收热量 | kW | |
11 | 冷煤气出口温度 | ℃ | |
12 | 热管外径 | mm | |
13 | 热管内径 | mm | |
14 | 纵向管子中心距 | mm | |
15 | 横向管子中心距 | mm | |
16 | 标准迎风面速度 | m/s | |
17 | 迎风面积 | m2 | |
18 | 迎风面宽度 | m | |
19 | 总传热系数 | W/(m2·K) | |
20 | 管束最小流通截面积 | m2 | |
21 | 流体最大质量流量 | kg/(m2·h) | |
22 | 雷诺准则数 | ||
23 | 换热系数 | W/(m2·K) | |
24 | 翅片高度 | mm | |
25 | 翅片厚度 | mm | |
26 | 翅片间距 | mm | |
27 | 每米热管长的翅片数 | ||
28 | 翅片效率 | ||
29 | 每米长热管管外总表面积 | m2 | |
30 | 每米长热管的翅片表面积 | m2 | |
31 | 每米长翅片间管表面积 | m2 | |
32 | 所需热管数 | ||
33 | 换热器纵深排数 | ||
34 | 热管外有效传热系数 | W/(m2·K) | |
35 | 容积当量直径 | m | |
36 | 平均管壁温度 | ℃ | |
37 | 通过换热器的压降 | Pa | |
38 | 热管蒸发段长度 | mm | |
39 | 热管冷凝段长度 | mm | |
40 | 热管工作温度 | ℃ | |
41 | 刚材许用应力 | MPa | |
42 | 换热器箱体宽度 | mm | |
43 | H | 换热器箱体高度 | mm |
44 | L | 气流流向深度 | mm |
45 | 换热器箱体长度 | mm | |
上标
46 | m | 冷侧流体 | |
47 | h | 热侧流体 |
下标
48 | f | 翅片 | |
49 | i | 热管内部 | |
50 | o | 热管外部 | |
51 | w | 管壁 | |
52 | y | 污垢 | |
53 | 1 | 进口 | |
54 | 2 | 出口 |
第一章 绪 论
1.1 研究背景
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