環(huán)縫雙面加熱輻射換熱器

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1、換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器中南大學(xué)換熱器課程設(shè)計(jì)（實(shí)踐）報(bào)告書（換熱器設(shè)計(jì)）題目環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器學(xué)生姓名指導(dǎo)教師學(xué)院專業(yè)班級學(xué)生學(xué)號換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器2015年12月26日換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器環(huán)縫輻射式換熱器設(shè)計(jì)摘要換熱器作為一種熱交換設(shè)備廣泛用于動(dòng)力、交通、石油化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)不同的用途，其種類及結(jié)構(gòu)繁多。按熱流體對冷流體傳熱主要方式分為對流式、輻射式、對流輻射式。輻射換熱器指熱流體以輻射方式傳熱為主的換熱器。同對流式換熱器相比具有釋熱率（熱負(fù)荷）高、冷流體加熱溫度高、表面溫度與受熱介質(zhì)加熱溫度之間的差值較小

2、、以及熱流體流道不易被堵塞等優(yōu)點(diǎn)。一般有色熔煉爐煙氣余熱利用多為采用。其缺點(diǎn)是外形尺寸較大，換熱器出口溫度仍然較高，一般需在后面再安裝對流式換熱器，以進(jìn)一步回收煙氣的余熱。輻射換熱器常常采用兩種結(jié)構(gòu)形式，即：環(huán)縫式（又稱夾套式）和管組式（又稱鳥籠式）。管組式輻射換熱器又可分為圓柱式、屏蔽式和螺旋式三種。通常它采用許多小直徑的管子代替環(huán)縫通道，這樣可以提高換熱器的嚴(yán)密性和高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)是在熱交換計(jì)算原理的基礎(chǔ)上，對其工作原理、傳熱計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、流動(dòng)阻力計(jì)算和設(shè)計(jì)有更深刻的理解，也對設(shè)計(jì)方法和步驟有更全面的了解。關(guān)鍵詞：換熱器設(shè)計(jì)環(huán)縫式輻射雙面加熱課程設(shè)計(jì)換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加

3、熱）輻射換熱器換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器換熱器課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名班級學(xué)號設(shè)計(jì)題目環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)起止時(shí)間2015年12月20日至2016年1月2日5換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器設(shè)計(jì)要求：參照相關(guān)文獻(xiàn)，嚴(yán)格按照指導(dǎo)教師指定的設(shè)計(jì)條件對環(huán)縫（雙面加熱）輻射式換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供設(shè)計(jì)報(bào)告一份，其中包含1#圖紙一張。設(shè)計(jì)報(bào)告的組織方式、內(nèi)容和格式嚴(yán)格按照《換熱器課程設(shè)計(jì)報(bào)告文本組織及格式要求》完成。要求在一周內(nèi)完成設(shè)計(jì)計(jì)算，上交文本初稿，供教師指出問題以便修改；第二周完成工程圖紙的繪制.已知條件：1.加熱介質(zhì)：加熱介質(zhì)為有色冶金爐所產(chǎn)

4、生的煙氣。煙氣狀態(tài)按照成分、流量和溫度的不同而不同。由于煙氣成分對換熱的影響不大，只選一種常見成分列出如下表所示：CO2SO2H2OO2N216.00.4711.11.1371.30煙氣流量和溫度選擇如下表所示：序號標(biāo)況流量Vh（m3/s）進(jìn)口溫度（℃）2218003.被加熱介質(zhì):被加熱對象為水，其狀況如下表所示：被加熱流體流量Vh（m3/s）進(jìn)口溫度（℃）出口溫度（℃）水0.013520150設(shè)計(jì)方案簡介：本次設(shè)計(jì)我的任務(wù)是環(huán)縫式輻射換熱器的設(shè)計(jì)，利用給定的已知條件，用煙氣預(yù)熱空氣，使空氣滿足出口溫度360攝氏度。首先進(jìn)行換熱器的類型選擇（題目中已給出），計(jì)算出換熱器的各項(xiàng)參數(shù)，選定材

5、質(zhì)，再進(jìn)行校核計(jì)算，最后需要繪出圖紙。主要參考資料：5換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器序號名稱及說明1換熱器課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱（指導(dǎo)教師提供）2有色冶金行業(yè)常用換熱器結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)計(jì)算特點(diǎn)、計(jì)算實(shí)例（指導(dǎo)教師提供）3有色冶金爐設(shè)計(jì)手冊[M].冶金工業(yè)出版社.4楊世銘、陶文銓.傳熱學(xué)(第四版)[M].高等教育出版社.5T.Kuppan.換熱器設(shè)計(jì)手冊[M].中國石化出版社.6換熱器課程設(shè)計(jì)報(bào)告文本組織及格式要求（指導(dǎo)教師提供）7卓越1301班課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（指導(dǎo)教師提供）8機(jī)械工程設(shè)計(jì)手冊（動(dòng)力設(shè)備卷）(第二版)[M].機(jī)械工業(yè)出版社設(shè)計(jì)時(shí)間安排序號工作任務(wù)內(nèi)容時(shí)間1獲得并打印教師指定的

6、課程設(shè)計(jì)相關(guān)資料；閱讀換熱器課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱、換熱器課程設(shè)計(jì)相關(guān)資料匯編等；完成本人設(shè)計(jì)報(bào)告文本的封面和任務(wù)書；大致確定換熱器結(jié)構(gòu)及材料選擇。1～1.5天2換熱器熱設(shè)計(jì)計(jì)算；換熱器熱校驗(yàn)計(jì)算；流體流動(dòng)壓降計(jì)算3天3匯總換熱器技術(shù)性能；初步完成文本寫作1.5天4繪制換熱器總圖3天5答疑和上課1天5換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器目錄1.設(shè)計(jì)條件42．確定內(nèi)外筒直徑4（1）內(nèi)筒直徑4（2）環(huán)縫寬度5（3）外筒內(nèi)徑53.熱計(jì)算5（1）有效傳熱熱流量（指空氣所需的顯熱增量）5（2）煙氣出口溫度的計(jì)算6（3）進(jìn)出口流體溫差7（4）水側(cè)傳熱系數(shù)7（5）煙氣的傳熱系數(shù)7入口端煙氣的輻射傳熱系數(shù)

7、8出口端煙氣的輻射傳熱系數(shù)9煙氣平均輻射傳熱系數(shù)11（6）換熱器的傳熱系數(shù)K11（7）傳熱表面積F11（8）內(nèi)筒高度11（9）核算管段入口系數(shù)kL124.換熱器的驗(yàn)算12（1）空氣出口溫度12（2）煙氣出口溫度13（3）壁溫計(jì)算13平均壁溫13煙氣入口處壁溫13煙氣出口處壁溫135換熱器設(shè)計(jì)——環(huán)縫（雙面加熱）輻射換熱器5.流體壓降計(jì)算13（1）空氣側(cè)壓損13摩擦壓損14形阻（局部）壓損14空氣側(cè)壓總損14（2）煙氣側(cè)壓損14摩擦阻