废热锅炉热力计算

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项目名称

xx焦化厂10万吨/年甲醇项目废热锅炉热力计算

一、已知数据 1 工艺气体的总流量 废热锅炉热损失 废热锅炉设计负荷 2 入口温度下的气体的热力参数 入口温度 入口压力 比焓 比热 导热系数 密度 黏度 3 出口温度下的气体的热力参数 出口温度 出口压力 比焓 比热 导热系数 密度 黏度 4 污垢系数及换热管导热系数 换热管的导热系数 管程气体污垢系数 壳程水汽污垢系数 5 换热管数据 换热管数量 换热管长度 换热管外径 换热管壁厚 管口保护套管的厚度

V f fh

73801 0.05 1 1000 17.5 1.65544 2.186 0.269 2.154 4.41 400 17.2 0.918 1.941 0.146 4.008 2.55 41.45 0.0003 0.0004 370 3.5 0.038 0.0045 0.002

Nm3/h

Ti Pi Hi Cpi λi ρi μi

℃ bar E+8kj/h kj/Nm3℃ w/m℃ kg/m3 E-5Pa*s ℃ bar E+8kj/h kj/Nm3℃ w/m℃ kg/m3 E-5Pa*s w/m℃ m2℃/w

To Po Ho Cpo λo ρo μo

λ1 Ei Eo

n L Do δ δb

根 m m m m

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废热锅炉热力计算

套管与换热管间陶纤厚度 保护套管的长度 6 锅炉给水及饱和参数 锅炉给水压力 锅炉给水温度 给水温度下的焓 产汽压力 饱和温度 饱和水的焓 饱和水蒸气的焓 排污率 二、 热力计算 1 管程气体的总放热量 有效放热量 2 换热管内径 换热管中径 管口内径 换热管流通面积 管口流通面积 换热面积 3 工艺气体的平均温度 工艺气体的平均压力 管程气体的平均比热 管程气体的平均黏度 管程气体的平均密度 管程气体的导热系数 4 套管入口气体流速 换热管入口流速 管内气体的平均流速 换热管出口流速 5 管内气体的普郎特数 管内气体雷诺数

δt Lb

0.002 0.6 40 132 558.24 40 251.85 1087.43 2800.9 0.03

m m bar ℃ kj/kg bar ℃ kj/kg kj/kg

Ps Ts Hs Pq Tb HL Hg w

Qz=Hi-Ho Q=Qz*(1-f) Di=Do-2δ Dm=Do-δ Dc=Do-2δ-δb-δt Aj=3.14*D^2*n/4 Ajc=3.14*D^2*n/4 A=3.14*Do*L*n T=(Ti+To)/2 P=(Pi+Po)/2 Cp=(Cpi+Cpo)/2 μ=(μi+μo)/2 ρ=(ρi+ρo)/2 λ=(λi+λo)/2 uc= V*(Ti+273.16) Ac*Pi*3600*273.16 ui= V*(Ti+273.16) Ah*Pi*3600*273.16 u= V*(T+273.16) Ah*P*3600*273.16 uo= V*(To+273.16) Ah*Po*3600*273.16 pr=Cp*μ*1000/λ Re=ρuDi/μ

73744000 kj/h 70056800 kj/h 0.029 m 0.0335 m 0.021 m 0.24439234 m2 0.12808845 m2 154.597772 m2 700 ℃ 17.35 bar 2.0635 kj/Nm3℃ 3.48 E-5Pa*s 3.081 kg/m3 0.2075 w/m℃ 42.6262972 22.340865 17.2242301 12.0183515 0.34607133 44223.2108 m/s m/s m/s m/s

6 管内平均对流给热系数

αi=0.023*E*Re^0.8*Pr^0.4 Di αo=3*(Q/A)^0.7*Ph^0.15

560.446811 49248.916 0.00178429 0.0003 0.00030526 1.5496E-05 9.3981E-05 400.155105 5.04994938 370.512579 82515787.6 0.17784123 2242.66 529.19 31018.6817

w/m℃ w/m℃

7 总传热系数y1=1/αi y2=Ei y3=Eo*Di/Do y4=Di/(αo*Do) y5=δ*Di/(λ1*Dm) K=1/(y1+y2+y3+y4+y5)

w/m℃ ℃ kj/h

8 平均对数温差 9 传热热量 10 换热余量 11 产汽量

z1=(Ti-Tb)/(To-Tb) △tm=ti-to/lnz1 Qq=3.6*K*A*△tm

η=(Qq-Q)/Q x1=Hg-Hs x2=Hl-Hs D=Q/(x1+w*x2)

kg

三阻力计算

换热管沿程阻力系数

管口部分沿程阻力系数1=0.3164/Re^0.250.0218181ξ

ξ

2换热管内沿程阻力降

套管沿程阻力降2=0.3164/(ρi*uc*dc/ui)^0.250.389099λ0.026其余沿程阻力降△pf1=λ*Lb*ρi*uc^22*Dc1453.705△pf2=λ*(L-Lb)*ρi*u^2换热管沿程总阻力降

3换热管内局部阻力降

进口管箱局部阻力系数

换热管入口阻力系数

保护套管突然缩小

阻力系数

入口局部阻力

换热管出口阻力系数

出口管箱阻力系数

出口局部阻力

4总局部阻力

5废锅气侧总阻力降

壁温计算

1管外水垢层温度

2换热管外壁温

3换热管内壁温

3.6*3.14*Di*l

4换热管的平均温度

H2CO2*Di830.7468△pf=△pf1+△pf22284.452ξ11.5ξ21ξ50.22ξ1+ξ2+ξ3）uc^2*ρi25322.796ξ31ξ41.5pj2=（ξ1+ξ2）uc^2*ρi2723.6483△pj=△pj1+△pj26046.444△p=△pf+△pj8330.896Tc=Tb+Q/3.6Aαo254.4059Tw=Tc+Q/3.6A*Eo304.7565165025.2x2=1/3.14λ10.007683x3=ln(Do/Di)0.27029Tn=Tw+x1*x2*x3647.4665Tm=(Tw+Tn)/2476.1115pj1=（△四 Q

CO2CH4ARN2H2O

pa7

papapapapa℃℃℃℃