课程设计--烟环缝式（夹套式)换热器设计

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1、 Lenovo User - 1 -Lenovo User 已知条件已知条件 （1）入换热器冷空气标况流量： c V =1.65（m 3/s） ； （2）入换热器冷空气温度： ic t . =20（）； （3）出换热器热空气温度： oc t . =450（）； （4）入换热器烟气标况流量： h V =1.95（m 3/s）； （5）入换热器烟气温度： ih t . =1220（）； （6）入换热器烟气成分（体积%）： 成分 CO2 SO2 H2O O2 N2 13.0 2.75 11.0 2.13 71.12 （7）环缝内安置螺旋形导向片，螺旋节 h=1.0（m）； Lenovo User -

2、 2 -Lenovo User 目录目录 1. 绪论 .3 2. 确定内外筒直径4 （1） 内筒直径4 （2） 环缝宽度4 （3） 外筒内径4 3.热计算4 （1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量）4 （2）烟气出口温度计算4 （3）平均温度差计算5 （4）空气侧传热系数5 （5）烟气侧传热系数6 （6）换热器总传热系数 K9 （7）传热表面积 F10 （8）内筒高度10 （9）核算管段入口系数 KL10 4.换热器验算10 （1）空气出口温度10 （2）烟气出口温度11 5.流体压降计算11 （1）空气侧压损12 （2）烟气测压损12 6.总结15 7.参考文献16 Lenovo Use

3、r - 3 -Lenovo User 烟环缝烟环缝式（夹套式式（夹套式) )换热器设计说明书换热器设计说明书 1.1.绪论绪论 夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热 面受容器壁面限制，传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀， 可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中 设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施，以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热 面的不足， 也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷 却。 Lenovo User - 4 -Lenovo User 2.2.确定内外筒直径确定内外筒直径 （1）内筒

4、直径 取烟气的标况流速h=0.8 m/s 通道断面为： i f = h h V = 8.0 95.1 =2.438 (m 2) （2-1） 内筒直径为 ii D . =1.13 i f=1.13437.2=1.764 （m） （2-2） 取内筒壁厚 6mm，则内筒外径 oi D . =1.776 （m） （2-3） （2）环缝宽度 取空气在环缝螺旋通道内的标况c =24.4 (m/s),则环缝断面积为： 068.0 4.24 65.1 c c hf V f （m 2） （2-4） 环缝宽度为： 068.0 1 068.0 h f hf hf （m） （2-5） (3)外筒内径 hfoiio D

5、D2 =1.77+20.068=1.906 （m） （2-6） 取外筒壁厚 6mm，则外筒外径 oo D . =1.918 （m） 3.3.热计算热计算 （1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量） )( icicococc ctctVQ = 1.65（4501361-201302） = 1007176.5 （W） （3-1） （2）烟气出口温度的计算 根据热平衡式，在不考虑热损失的情况下，空气的吸热等于烟气的放 热， 因而可先计算出烟气的出口温度。按照烟气成分求出烟气的比热容 Lenovo User - 5 -Lenovo User （见表 4- 21）。 烟气比热容烟气比热容 表 4- 2

6、1 t/ 800 900 1000 1100 1200 13 / CmJC P 1524 1542 1559 1575 1591 假设 oh t . =920，其比热容 oh c . =1545 J/(m 3)，而烟气入口温度 ih t . =1220时其比热容为 ih c . = 1594 J/(m 3) ，按热平均计算得： ohh ihihh oh cV QctV t . . = 154595.1 5.10071761594122095.1 =924 （3-2） 与假定的 920几乎相等，故可先按 920的出口温度进行下一步热计算。 (3)设计采用烟气与空气顺流流动，则换热器进、出口流体温度差为： C47045092