(1)烟气放出热量Q(kJ/h)
Q=Vy(c′yt′y-c″yt″y) (6-61)
式中 Vy——烟气量(m3/h或kg/h);
t′y、t″y——进、出预热器烟气温度(℃);
c′y、c″y——进、出预热器烟气平均比热容[kJ/(m3·℃)或kJ/(kg·℃)]。
(2)出预热器空气温度t″k(℃)
式中 Vk——预热空气量(m3/h或kg/h);
t′k——进预热器空气温度(℃);
c′k、c″k——进、出预热器空气平均比热容[kJ/(m3·℃)或kJ/(kg·℃)]。
m——预热器热损失系数,m=1.05~1.1。
(3)对数平均温差Δtd按式(6-6)计算,或查图6-3。
(4)烟气侧及空气侧对流传热系数ad有翅片时为
式中 λ——气体热导率[W/(m·℃)];
D——热管直径(m);
Re——雷诺数,;
Pr——普拉特数,;
G——气体质量流速[kg/(m2·s)],G=vρ;
v——气体流速(m/s);
ρ——气体密度(kg/m3);
μ——气体动力粘度,μ=νρ;(www.xing528.com)
ν——气体运动粘度(m2/s)。
折合为无翅片的光管时为
式中 R0——污垢热阻[(m2·℃)/W],气体燃料的烟气R0=0.0043;空气R0=0.0043;
β——翅化比,β=9~10;
φ——翅片与管壁的接触系数,φ=0.95。
(5)综合传热系数K以热管蒸发段光管面积为基准的综合传热系数K′[W/(m2·℃)]的计算公式为
式中 、
——烟气、空气侧对流传热系数[W/(m2·℃)];
αi1、αi2——蒸发段、冷凝段的相变传热系数[W/(m2·℃)],对于水,
αi1=2900W/(m2·℃),ai2=4060W/(m2·℃);
L1、L2——蒸发段、冷凝段长度(m)。
以热管全部光管面积为基准的综合传热系数K[W/(m2·℃)]计算公式为
(6)预热器传热面积A(m2)
式中 m——预热器的热损失系数,m=1.05~1.1。
其余符号同式(6-61)~式(6-66)。
(7)热管的工作极限 热管内工作介质的汽化热大,则输送热量的能力就大。每根直径为50mm的热管,其热量输送能力可达5~6kW;直径为25mm的热管,可达2~3kW。
热管输送热量的能力也受到蒸汽流速、液体回流、重力作用及毛细管作用的限制。使用温度过高会导致热管损坏,所以对水-钢热管必须控制其管内介质温度不高于250℃。
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