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35t/h锅炉热管式空气预热器的设计
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摘要 热管起源于二十世纪六十年代的美国，它是一种具有高导热热性能的新颖传热元件，它具有导热性高，等温性能好以及传递热量大等诸多特点。
本次毕业设计采用1467根ø32×3、加热段长1.15m、冷凝段长0.8m、绝热段0.2m的热管，对总热量265kJ/s的烟气热量进行回收，回收的热量用于加热助燃空气，可以使其温度从25℃提高到115℃,而把排烟温度从150℃降低到135℃,从而降低了烟气进入大气的温度。这种带翅片热管加热段的传热系数为 504.7W/(m2·），冷凝段传热系数为222W/（m2·），单根热管的平均热负荷为0.18kW,远小于最大允许单根传热量；所设计的热管空气预热器烟气侧酸露点温度为，低于排烟温度，因此不会出现酸露点腐蚀；所设计的热管空气预热器烟气侧最低壁温为,高于水的露点，因此不会出现水的露点腐蚀；而且根据强度对耐压的要求计算出来的壁厚为1.05mm，远小于实际壁厚3mm，设计符合要求。因此，采用热管式空气预热器作为烟气换热器，用于加热助燃的冷空气，设计是可行的，完全可以达到完善锅炉的燃烧性能、减少燃料的消耗、节能的目的。
关键词：热管 空气预热器 设计 计算
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 概述 1
1.2 热管的分类 1
1.3 热管的结构原理 1
1.4 热管的特性 2
第二章 热管换热器 4
2.1热管换热器的优点 4
2.2热管换热器的类型 5
2.3 热管换热器的结构 5
2.4 热管换热器的长度比 6
2.4.1流通长度比 6
2.4.2经济长度比 7
2.4.3安全长度比 8
第三章 锅炉燃料的选择及其计算 9
3.1 锅炉的已知参数 9
3.2锅炉的选型及效率 9
3.3 燃料的选择 9
3.4 理论空气量 10
3.5二氧化碳和二氧化硫的体积 10
3.6 理论氮气体积和理论水蒸气体积（） 11
3.7理论烟气量和过量空气系数 11
3.8实际烟气量（） 11
3.9体积份额及焓的计算 12
3.10燃煤量的计算 13
第四章 热管式空气预热器的结构设计 14
4.1酸露点的计算 14
4.2空气质量流速的计算 15
4.3 热管的选择及参数计算 16
4.3.2 管材的选择以及热管式空气预热器结构 16
4.3.3 管子参数的计算 16
4.4估算及其结构设计 18
4.5传热计算 20
4.6阻力计算 25
4.7热管壁温计算 26
4.8热管强度的计算 26
4.9设计的主要结构参数 27
结 论 28
致 谢 29
附录1 30
附录2 30
参考文献 32
结 论
通过对于热管式空气预热器在换热的过程中的热负载、阻力、壁面温度的计算，从理论上而言证明了所设计的热管式空气预热器的性能的可行性。
⑴可以采用1698根、蒸发段长度为、冷凝段长度为，绝热段长度为的热管，对总热量为的烟气热量进行回收；
⑵回收的烟气余热被用于预热空气，使空气的温度从25℃提升到115℃，而把排烟温度从150℃降低到135℃,从而降低了烟气进入大气的温度。
⑶通过计算出带翅片的蒸发段的传热系数为：504.7w/(m2℃），冷凝段带翅片的传热系数为：222w/(m2℃）；
⑷热管式空气预热器烟气侧最低的壁温为147℃，远远高于水的露点温度，因此在该设计中不会出现露点腐蚀，这达到了设计的要求；
（5）所设计的热管空气预热器烟气侧酸露点温度为，低于排烟温度，因此不会出现酸露点腐蚀；
（6）根据强度对耐压的要求计算出来的壁面厚度为0.6mm，这远远小于实际的壁面厚度，因此设计的热管式空气预热器可以满足强度要求。
因此，采用热管式空气预热器作为烟气的换热器，可以有效地对烟气的余热利用，预热空气，达到预计的目的。
参考文献
[1] 方彬，白文彬. 锅炉与窑炉节能用热管换热器.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版 社，1985.
[2] 庄俊，徐通明，石寿椿.热管与热管换热器.上海：上海交通大学出版社，1989.
[3] 史美中，王中铮.热交换器原理与设计.南京：东南大学出版社，2009.
[4] 方彬.热管节能减排换热器设计与应用.北京：化学工业出版社，2013.
[5] 庄骏，张红.热管技术及其工程运用.北京：化学工业出版社，2000.
[6] 杨世铭 陶文铨.传热学.北京：高等教育出版社.2006
[7]冯俊凯、沈幼庭.锅炉原理及计算.北京：科学出版社，2003.
[8]赵翔、任有中.锅炉课程设计.杭州：北利电力出版社，1993.
[9]章熙民，任泽濡，梅飞鸣.传热学.北京：中国建筑工业出版社，2009.
[10]容銮恩，袁镇福，刘志敏.电站锅炉原理.北京：中国电力出版社，1997.