回转式空气预热器热力计算过程

名称 符号 单位 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 及数据 结果 转子内径 Dn m 按结构图纸 10.32 芯轴外径 dw m 按结构图纸 2.948 预热器台数 n — 按锅炉整体设计 2 分隔仓数量 n1 — 烟、风仓个11个，密封仓2个 24 烟气冲刷面积份额 xy — 按结构设计 0.4583 空气冲刷面积份额 xk — 按结构设计 0.4583 受热元件当量直径 ddl m 0.0076 考虑传热元件占据面积的有效流通面积系数 Kyj — 制造厂给定 0.901 考虑隔板、横挡板占据面积的有效流通面积系 Kgb — 制造厂给定 0.96 装载受热元件的环形面积 S m2 π/4(Dn2-dw2) 76.8211 烟气流通截面积 Fy m2 nxyKyjKgbS 60.91 空气流通截面积 Fk m2 nxkKyjKgbS 60.91 冷段高度 hl m 按结构设计 0.3 单位体积内受热面积 Cl m2/m3 制造厂给定 400 冷段受热面积 Hl m2 0.95h1C1SKgbn 16814.59 名称 符号 单位 计算公式及数据 结果 转子内径 Dn m 按结构图纸 10.32 芯轴外径 dw m 按结构图纸 2.948 预热器台数 n — 按锅炉整体设计 2 分隔仓数量 n1 — 烟、风仓个11个，密封仓2个 24 烟气冲刷面积份额 xy — 按结构设计 0.4583 空气冲刷面积份额 xk — 按结构设计 0.4583 受热元件当量直径 ddl m 强化型蓄热板 0.00932 考虑传热元件占据面积的有效流通面积系数 Kyj — 制造厂给定 0.901 考虑隔板、横挡板占据面积的有效流通面积系 Kgb — 制造厂给定 0.96 装载受热元件的环形面积 S m2 π/4(Dn2-dw2) 76.8211 烟气流通截面积 Fy m2 nxyKyjKgbS 60.91 空气流通截面积 Fk m2 nxkKyjKgbS 60.91 热段高度 hr m 按结构设计 1.9 单位体积内受热面积 Cr m2/m3 制造厂给定 395 热段受热面积 Hr m2 0.95h1C1SKgbn ######## 计算燃料消耗量 Bj kg/s B-(1-Q4/100) 47.63 炉膛出口过量空气系数 a"1 — 给定 1.2 尾部出口过量空气系数 apy — 给定 1.4 炉膛漏风系数 Δa1 — 见制粉系统计算 0.05 制粉系统漏风系数 Δazf — 0.1 空气预热器漏风系数 Δaky — 0.12 空气预热器冷段漏风系数 Δaky·l — 0.06 空气预热器热段漏风系数 Δaky·r — 0.06 保热系数 φ % 1-q5/(η+q5) 0.998 烟气总容积（标态） Vy Nm3/kg a=1.34 6.6021 回转式空气预热器冷段结构特性 回转式空气预热器热段结构特性 计算用数据 理论空气量 V0 Nm3/kg 4.5434 水蒸气份额 rH20 a=1.34 0.101 排烟温度 θpy ℃ 按热平衡计算， 159 排烟焓 Ipy kJ/kg 按θpy=159℃,apy=1.4查温焓表 1542.5 冷段入口空气温度（暖风器出口风温） t' ℃ 按锅炉整体设计 60 冷段入口风量比 β' — a"l-Δal-Δazf+Δaky=1.2-0.05-0.1-0.1 1.17 冷段入口理论空气焓 I0k' kJ/kg 按t'=60℃,查温焓表 359.58 冷段出口空气温度 t" ℃ 假定 120 冷段出口理论空气焓 I0k" kJ/kg 按t“=120℃,查温焓表 721 冷段出口风量比 β" — β'-1/2Δaky 1.11 冷段对流吸热量 Qdk kJ/kg (β"+1/2*Δak·l)(I0k"-I0k') 412.0188 烟气入口焓 I'y kJ/kg Qdx/φ+Ipy-Δaky·l(I0k"+I0k')/2 1922.93 入口烟气温度 θ' ℃ 按a=1.34,I'y=1992.9kJ/kg查温焓表 205 θpj ℃ 1/2(θ'+θpy) 182 Θpj k θpj+273 455 平均空气温度 tpj ℃ 1/2(t'+t") 90 Tpj k tpj+273 363 大温差 Δtd ℃ θpy-t' 99 小温差 Δtx ℃ θ'-t" 85 传热温压 Δt ℃ 因为Δtd/Δtx＝1.16＞1.7,为Δt=θpj-tpj 92 烟气流速 ωy m/s BjVyΘpj/273Fy 8.61 空气流速 ωk m/s BjV0(β"+1/2Δaky·l)Tpj/273Fk 5.39 tb ℃ (xyθpj+xktpj)/(xy+xk) 136 Tb k tb+273 409 烟气对壁面放热系数 ay W/(m2·℃查图1.6×1.14×1.02×0.04129 0.07682 受热面对空气放热系数 ak W/(m2·℃查图1.6×1.12×1.02×0.02791 0.05102 利用系数 ξ — 参考《原理》式13-27 1 考虑非稳定换热的影响系数 c — 转速n=1.14r/min 0.9 传热系数 K W/(m2·℃ξc/(1/xkak+1/xyay) 0.012645 冷段传热量 Qct kJ/kg KH1Δt/Bj 410.683 偏差 ΔQ % (Qct-Qdx)/Qdx×100 -0.32421 出口烟气温度（冷段入口烟温） θ" ℃ 由预热器冷段热力计算 205 出口烟气焓 I"y kJ/kg a=1.34 1922.9 入口空气温度 t' ℃ 由预热器冷段热力计算 120 入口理论空气焓 I0k' kJ/kg 按t“=120℃,查温焓表 721 出口空气温度 t" ℃ 第一次假定 310 出口理论空气焓 I0k" kJ/kg 按t“=310℃,查温焓表 1892.9 热段出口风量比 β" — a"l-Δa1-Δazf 1.05 热段漏风系数 Δahy·r — 1/2Δaky 0.06 热段空气对流吸热量 Qdx kJ/kg (β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k') 1265.7 烟气入口焓 I'y kJ/kg I"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2 3112.67 入口烟气温度 θ' ℃ 按a=1.28,查温焓表 338.7 空气平均温度 θpj ℃ 1/2(t'+t") 215 回转式空气预热器热段校核热力计算 回转式空气预热器冷段校核热力计算 平均烟气温度 传热元件平均壁温 烟气平均温度 tpj ℃ 1/2(θ'+θ") 271.85 大温差 Δtd ℃ θ"-t' 85 小温差 Δtx ℃ θ'-t" 28.7 温压 Δt ℃ (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx) 51.9 烟气平均流速 ωy m/s BjVj(θpj+273)/273Fy 10.30 空气平均流速 ωk m/s BjV0(β"+1/2Δaky·r)(tpj+273)/273Fy 6.86 传热元件平均壁温 tb ℃ (xyθpj+xktpj)/(xy+xk) 243.425 烟气对壁面的放热系数 ay W/(m2·℃查图：1.6×1.05×1.0×0.04664 0.078355 受热元件对空气的放热系数 ak W/(m2·℃查图：1.6×0.95×1.0×0.03384 0.051437 利用系数 ξ — 转速n=1.14r/min 0.85 考虑非稳定换热的影响系数 c — 参考《原理》式13-27 1 传热系数 K W/(m2·℃ξc/(1/xkak+1/xyay) 0.012097 热段传热量 Qcr kJ/kg KH1Δt/Bj 1384.888 偏差 ΔQ % (Qcr-Qdx)/Qdx×100 9.420947 要求ΔQ≤2%，需重新假定出口空气温度 出口空气温度 t" ℃ 第二次假定 330 出口理论空气焓 I0k" kJ/kg 按t“=330℃,查温焓表 2019.1 热段空气对流吸热量 Qdx kJ/kg (β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k') 1401.9 烟气入口焓 I'y kJ/kg I"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2 3245.455 入口烟气温度 θ' ℃ 按a=1.28,查温焓表 352.4 空气平均温度 θpj ℃ 1/2(t'+t") 225 烟气平均温度 tpj ℃ 1/2(θ'+θ") 278.7 大温差 Δtd ℃ θ"-t' 85 小温差 Δtx ℃ θ'-t" 22.4 传热温差 Δt ℃ (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx) 46.94 热段传热量 Qcr kJ/kg KH1Δt/Bj 1253.689 偏差 ΔQ % (Qcr-Qdx)/Qdx×100 -10.5752 出口空气温度 t" ℃ 第三次假定 319 出口理论空气焓 I0k" kJ/kg 按t“=330℃,查温焓表 1949.7 热段空气对流吸热量 Qdx kJ/kg (β"+1/2*Δak·r)(I0k"-I0k') 1327.0 烟气入口焓 I'y kJ/kg I"y+Qdx/φ-Δaky·r(I0K"+Iok')/2 3172.434 入口烟气温度 θ' ℃ 按a=1.28,查温焓表 344.9 空气平均温度 θpj ℃ 1/2(t'+t") 219.5 烟气平均温度 tpj ℃ 1/2(θ'+θ") 274.95 大温差 Δtd ℃ θ"-t' 85 小温差 Δtx ℃ θ'-t" 25.9 传热温差 Δt ℃ (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx) 49.73 热段传热量 Qcr kJ/kg KH1Δt/Bj 1328.188 偏差 ΔQ % (Qcr-Qdx)/Qdx×100 0.089858 第二次计算 第二次计算仍不合格，利用图解法确定t"值 第三次计算 计算合格