对流受热面传热计算.ppt
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1、关于关于关于关于对对流受流受流受流受热热面面面面传热传热计计算算算算现在学习的是第1页,共37页本章内容:1、传热计算的3个基本方程(传热方程、烟气和 工质的热平衡方程);2、传热方程中各项变量的计算(温差、传热系 数、污染系数、传热面积)。现在学习的是第2页,共37页第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第一节第一节 对流传热计算的基本公式对流传热计算的基本公式对流传热的特点对流传热的特点1、就对流传热本身而言、就对流传热本身而言 考虑考虑温度温度的影响的影响 考虑考虑气流速度气流速度的影响的影响2、同时需考虑、同时需考虑管间烟气的辐射管间烟气的辐射影响影响3、靠近、靠近炉膛出口
2、的受热面炉膛出口的受热面,需考虑直接接受,需考虑直接接受炉内辐射传热炉内辐射传热的影的影响(下一章:半辐射式受热面)响(下一章:半辐射式受热面)现在学习的是第3页,共37页第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第一节第一节 对流传热计算的基本公式对流传热计算的基本公式对流传热计算的基本任务对流传热计算的基本任务 设计计算设计计算:已知对流受热面的吸热量,求该受热面的结:已知对流受热面的吸热量,求该受热面的结构尺寸。构尺寸。校核计算校核计算:已知受热面的结构尺寸,校核该受热面的进出:已知受热面的结构尺寸,校核该受热面的进出口参数。口参数。现在学习的是第4页,共37页对流传热的基本方程
3、式对流传热的基本方程式一、一、烟气对流放热量烟气对流放热量二、二、工质对流吸热量工质对流吸热量三、三、对流传热量对流传热量热平衡热平衡:第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第5页,共37页顺流或逆流顺流或逆流(或五次以上交叉流按顺流计算):(或五次以上交叉流按顺流计算):对数平均温差对数平均温差端差之比端差之比 tlar/tsma 1.7,则可采用算术平均温差,则可采用算术平均温差混合流混合流(图(图10-4)和)和交叉流交叉流(图(图10-5,管式空气预热器):按逆流传热温压乘修正系,管式空气预热器):按逆流传热温压乘修正系数数任何复杂的流动方式任何复杂的流动方式,
4、当顺流温压和逆流温压之间满足,当顺流温压和逆流温压之间满足 tpar 0.92 tcou第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第二节第二节 传热温压传热温压现在学习的是第6页,共37页一、管式承压受热面传热系数一、管式承压受热面传热系数 忽略金属管壁的热阻和不计管内结垢忽略金属管壁的热阻和不计管内结垢第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第三节第三节 传热系数传热系数现在学习的是第7页,共37页燃用固体燃料时,错列布置的横向冲刷燃用固体燃料时,错列布置的横向冲刷光管管束(可用于省煤器),其灰层热阻光管管束(可用于省煤器),其灰层热阻用灰污系数用灰污系数 考虑考虑 其余情
5、况下其余情况下采用热有效系数(采用热有效系数(,管子污染状况下的传热系数与清洁状况下的传管子污染状况下的传热系数与清洁状况下的传热系数的比值热系数的比值)法计算受热面的传热系数)法计算受热面的传热系数管内为水、汽水混合物或超临界压力以上的过热蒸汽,可简化为管内为水、汽水混合物或超临界压力以上的过热蒸汽,可简化为 第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第8页,共37页二、扩展表面式承压受热面传热系数二、扩展表面式承压受热面传热系数外表面扩展式受热面较多地采用鳍片式和肋片式(一般用于省煤器以强化烟气侧的外表面扩展式受热面较多地采用鳍片式和肋片式(一般用于省煤器以强化烟气侧的
6、传热),对省煤器,按传热),对省煤器,按烟气侧全部表面积计算传热系数烟气侧全部表面积计算传热系数。f为鳍片或肋片效率;为鳍片或肋片效率;hs为鳍片管或肋片管的受热面效率。为鳍片管或肋片管的受热面效率。第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第9页,共37页三、空气预热器传热系数三、空气预热器传热系数采用受热面的利用系数采用受热面的利用系数 来综合考虑灰分的污染、气流对受热面冲刷的不完来综合考虑灰分的污染、气流对受热面冲刷的不完善等的影响。善等的影响。管式空气预热器管式空气预热器回转式空气预热器回转式空气预热器x1、x2分别为烟气、空气流通截面积份额。分别为烟气、空气流通截
7、面积份额。结合,:(灰层热阻、冲刷不均,不稳定换热),与转速有关第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第10页,共37页放热系数计算涉及:烟气对管壁的放热系数放热系数计算涉及:烟气对管壁的放热系数 1和和管壁对受热介质的放热系数管壁对受热介质的放热系数 2。烟气对管壁的放热系数烟气对管壁的放热系数 1,一般包括烟气的对流放热系数,一般包括烟气的对流放热系数 c和管间烟气容积和管间烟气容积的辐射放热系数的辐射放热系数 r。影响对流放热系数的因素影响对流放热系数的因素气流流速气流流速温度温度管子尺寸管子尺寸管束冲刷方式管束冲刷方式管束布置方式管束布置方式物性参数物性参数第十
8、章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第四节第四节 放热系数放热系数现在学习的是第11页,共37页由于影响因素很多,工程上是应用相似理论来进行分析得出放热系数公式,对于锅炉各受由于影响因素很多,工程上是应用相似理论来进行分析得出放热系数公式,对于锅炉各受热面,烟气、空气、蒸汽、水等介质的流动均为强迫流动。在不考虑自然对流影响的热面,烟气、空气、蒸汽、水等介质的流动均为强迫流动。在不考虑自然对流影响的情况下,稳定对流放热具有下列关系:情况下,稳定对流放热具有下列关系:一、光管对流受热面的对流放热系数一、光管对流受热面的对流放热系数1.(烟气)横向冲刷横向冲刷顺列管束顺列管束错列管束错列管
9、束第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第12页,共37页2.纵向冲刷(蒸汽和管式空气预热器中的介质)纵向冲刷(蒸汽和管式空气预热器中的介质)超临界水和蒸汽的放热系数超临界水和蒸汽的放热系数公式公式10-39,10-40二、扩张受热面的对流放热系数(用于省煤器)二、扩张受热面的对流放热系数(用于省煤器)三、回转式空气预热器的对流放热系数三、回转式空气预热器的对流放热系数定性尺寸:蓄热板的当量直径(表定性尺寸:蓄热板的当量直径(表10-7);定性温度:进出口流体均温。);定性温度:进出口流体均温。C取决于蓄热板的型式。取决于蓄热板的型式。第十章第十章 对流受热面传热计算对
10、流受热面传热计算现在学习的是第13页,共37页四、辐射放热系数四、辐射放热系数烟气和灰污壁面之间的热交换烟气和灰污壁面之间的热交换qR,应为多次吸收和反射的结应为多次吸收和反射的结 果。为简化起见,仅果。为简化起见,仅考虑一次吸收的能量,但用加大壁面黑度的办法来对多次吸收进行补偿。把壁面黑度考虑一次吸收的能量,但用加大壁面黑度的办法来对多次吸收进行补偿。把壁面黑度取为实测灰污壁面黑度取为实测灰污壁面黑度 2与绝对黑体的黑度之间的平均值即,与绝对黑体的黑度之间的平均值即,(2+1)/2 0.9,这样,这样,烟气辐射放热系数烟气辐射放热系数(适合于含灰气流)(适合于含灰气流)第十章第十章 对流受热
11、面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第14页,共37页烟气黑度烟气黑度介质的吸收减弱系数介质的吸收减弱系数辐射层有效厚度辐射层有效厚度第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第15页,共37页灰污表面温度灰污表面温度对墙式受热面和对流过热器对墙式受热面和对流过热器对省煤器对省煤器对于入口烟温400的省煤器,取T60,当400 时值可相应减小,但不低于T 25。第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算现在学习的是第16页,共37页第十章第十章 对流受热面传热计算对流受热面传热计算第五节第五节 污染系数、热有效系数、利用系数和鳍污染系数、热有效系数、利用系数和鳍
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