环缝双面加热辐射换热器

换热器设计——环缝（双面加热）辐射换热器中南大学换热器课程设计（实践）报告书（换热器设计）2015年12月26日题目环缝（双面加热）辐射式换热器学生姓名指导教师学院专业班级学生学号换热器设计——环缝（双面加热）辐射换热器环缝辐射式换热器设计摘要换热器作为一种热交换设备广泛用于动力、交通、石油化工、冶金等工业领域。根据不同的用途，其种类及结构繁多。按热流体对冷流体传热主要方式分为对流式、辐射式、对流辐射式。辐射换热器指热流体以辐射方式传热为主的换热器。同对流式换热器相比具有释热率（热负荷）高、冷流体加热温度高、表面温度与受热介质加热温度之间的差值较小、以及热流体流道不易被堵塞等优点。一般有色熔炼炉烟气余热利用多为采用。其缺点是外形尺寸较大，换热器出口温度仍然较高，一般需在后面再安装对流式换热器，以进一步回收烟气的余热。辐射换热器常常采用两种结构形式，即：环缝式（又称夹套式）和管组式（又称鸟笼式）。管组式辐射换热器又可分为圆柱式、屏蔽式和螺旋式三种。通常它采用许多小直径的管子代替环缝通道，这样可以提高换热器的严密性和高温结构强度。本次设计是在热交换计算原理的基础上，对其工作原理、传热计算、结构计算、流动阻力计算和设计有更深刻的理解，也对设计方法和步骤有更全面的了解。关键词：换热器设计环缝式辐射双面加热课程设计换热器设计——环缝（双面加热）辐射换热器1换热器课程设计任务书姓名班级学号设计题目环缝（双面加热）辐射式换热器设计设计起止时间2015年12月20日至2016年1月2日设计要求：参照相关文献，严格按照指导教师指定的设计条件对环缝（双面加热）辐射式换热器进行设计，要求在规定时间内提供设计报告一份，其中包含1#图纸一张。设计报告的组织方式、内容和格式严格按照《换热器课程设计报告文本组织及格式要求》完成。要求在一周内完成设计计算，上交文本初稿，供教师指出问题以便修改；第二周完成工程图纸的绘制.已知条件：1.加热介质：加热介质为有色冶金炉所产生的烟气。烟气状态按照成分、流量和温度的不同而不同。由于烟气成分对换热的影响不大，只选一种常见成分列出如下表所示：CO2SO2H2OO2N216.00.4711.11.1371.30烟气流量和温度选择如下表所示：序号标况流量Vh（m3/s）进口温度（℃）2218003.被加热介质:被加热对象为水，其状况如下表所示：被加热流体流量Vh（m3/s）进口温度（℃）出口温度（℃）水0.013520150设计方案简介：本次设计我的任务是环缝式辐射换热器的设计，利用给定的已知条件，用烟气预热空气，使空气满足出口温度360摄氏度。首先进行换热器的类型选择（题目中已给出），计算出换热器的各项参数，选定材质，再进行校核计算，最后需要绘出图纸。换热器设计——环缝（双面加热）辐射换热器2主要参考资料：序号名称及说明1换热器课程设计教学大纲（指导教师提供）2有色冶金行业常用换热器结构、设计计算特点、计算实例（指导教师提供）3有色冶金炉设计手册[M].冶金工业出版社.4杨世铭、陶文铨.传热学(第四版)[M].高等教育出版社.5T.Kuppan.换热器设计手册[M].中国石化出版社.6换热器课程设计报告文本组织及格式要求（指导教师提供）7卓越1301班课程设计任务书（指导教师提供）8机械工程设计手册（动力设备卷）(第二版)[M].机械工业出版社设计时间安排序号工作任务内容时间1获得并打印教师指定的课程设计相关资料；阅读换热器课程设计教学大纲、换热器课程设计相关资料汇编等；完成本人设计报告文本的封面和任务书；大致确定换热器结构及材料选择。1～1.5天2换热器热设计计算；换热器热校验计算；流体流动压降计算3天3汇总换热器技术性能；初步完成文本写作1.5天4绘制换热器总图3天5答疑和上课1天换热器设计——环缝（双面加热）辐射换热器3目录1.设计条件......................................................................................................................................42．确定内外筒直径.......................................................................................................................4（1）内筒直径........................................................................................................................4（2）环缝宽度........................................................................................................................5（3）外筒内径........................................................................................................................53.热计算...........................................................................................................................................5（1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量）.............................................................5（2）烟气出口温度的计算.....................................................................................................6（3）进出口流体温差............................................................................................................7（4）水侧传热系数................................................................................................................7（5）烟气的传热系数............................................................................................................7入口端烟气的辐射传热系数.......................................................................................8出口端烟气的辐射传热系数.......................................................................................9烟气平均辐射传热系数............................................................................................11（6）换热器的传热系数K...................................................................................................11（7）传热表面积F...............................................................................................................11（8）内筒高度......................................................................................................................11（9）核算管段入口系数kL.................................................................................................124.换热器的验算............................................................................................................................12（1）空气出口温度..............................................................................................................12（2）烟气出口温度..............................................................................................................13（3）壁温计算......................................................................................................................13平均壁温....................................................................................................................13烟气入口处壁温........................................................................................................13烟气出口处壁温........................................................................................................135.流体压降计算............................................................................................................................13（1）空气侧压损..................................................................................................................13摩擦压损....................................................................................................................13形阻（局部）压损.......................