蒸汽加热器热力计算书
25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计
25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计蒸汽锅炉是一种能将热能转化为机械能或电能的设备，具有广泛的应用领域，如发电、供热等。
本文将对一台25MW蒸汽锅炉进行热力计算及初步设计。
1.热力计算(1)热负荷计算：根据实际需求和设计参数，计算出蒸汽锅炉的热负荷，即锅炉需要提供的热能量。
假设需要提供的蒸汽压力为5MPa，饱和温度为400℃，蒸汽流量为60吨/小时，则热负荷为：热负荷=流量×焓差=60×(2055-237)=120,360kW(2) 燃料需求计算：根据热负荷计算得到的结果，确定燃料的需求量。
假设燃料的热值为30MJ/kg，则燃料需求量为：燃料需求量 = 热负荷 / 燃料热值 = 120,360 / 30 = 4,012 kg/小时(3)热效率计算：热效率是指锅炉输出热量与燃料输入热量之比，反映了锅炉能源利用的程度。
热效率可通过实测或经验估算。
假设热效率为85%，则燃料输入热量为：燃料输入热量=热负荷/热效率=120,360/0.85=141,659kW2.初步设计(1)锅炉类型选择：根据热负荷大小和工艺要求，选择适合的锅炉类型。
假设选择高压水管式锅炉。
(2)锅炉参数确定：根据设计要求和生产厂家的数据，确定锅炉的参数，如压力、温度、容量等。
在本设计中，假设锅炉蒸汽压力为5MPa，饱和温度为400℃。
(3) 燃料选择：根据可用燃料种类和成本等因素，选择适合的燃料。
假设选择燃煤，煤的热值为30MJ/kg。
(4)烟气处理：根据环保要求，设计合适的烟气处理设备。
(5)锅炉结构和材料选用：根据锅炉参数和工艺要求，设计合适的锅炉结构和选用适合的材料。
(6)控制系统：设计合适的锅炉控制系统，确保锅炉运行的稳定和安全。
以上为25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计的简要介绍，具体的设计还需要根据实际需求和设计要求进行详细的计算和设计。
蒸汽热水换热器计算
换热器部分计算管程介质为热水进口温度 (℃) Tt1=110（给定）出口温度 (℃) Tt2=120（给定）工作压力（MPa) Pt =1.0（给定）平均温度 (℃) Tt =115(计算）流体的比定压热容Cp(KJ/(kg.℃))=4.2358(查表）流量(t/h) Q =50（给定）流体密度（kg/m3)ρ=1000(查表）所需热量(KJ/h)=2117900(计算）壳程进口温度 (℃) Ts1=158.5（给定）蒸发潜热(KJ/kg)Rs1=2087.43出口温度 (℃) Ts2=115（给定）蒸发潜热(KJ/kg)Rs2=2216.6工作压力（MPa) Pt =0.5（给定）平均温度 (℃) Ts =136.75(计算）流体的比定压热容Cp1(KJ/(kg.℃)=4.2781(查表）158.5℃降为115℃1.温差放出热量(KJ/(kg)）为186.10115℃129.17158.5(℃) 饱和蒸汽密度（kg/m3)ρ1 3.144(查表）115.0(℃) 饱和蒸汽密度（kg/m3)ρ20.9647(查表）1立方饱和蒸汽从158.5℃降为115.0放出潜热(KJ/(m3)）所需要水蒸汽量为(m3/h)435.845088(计算）饱和蒸汽流速(m/s)15(查表）壳程进出口管径(mm)101.373458(计算）取壳程进出口管径DN 1004673.20介质为饱和蒸汽 2.密度变化放出热量(KJ/(kg)）工厂预处理系统供热方案设计计算每1千克饱和水蒸汽从吸收热量(KJ/(kg)每1千克饱和水蒸汽换热管外径（mm ）25（给定）换热管内径（mm ）20（给定）换热管长度（mm ）6000（给定）换热管数量180（给定）换热器管程程数2（给定）换热管换热面积（m2）84.8230002换热管内介质流速(m/s)0.49146811总传热系数K 计算流体的导热系数 λ(W/(m.℃))0.683流体主体粘度（Pa.s)μ0.00024313管内强制湍流传热ai 283.014896流体的导热系数 λ(W/(m.℃))0.684壳程流体介质平均温度下密度（kg/m3)ρ1.7895壳程流体介质平均温度下流体主体粘度（Pa.s)μ 2.02E-04壳程流体介质在管壁温度下流体粘度（Pa.s)μw 2.21E-04管外强制湍流传热ao 71.2633298换热管选用材料20管换热管传热系数51.8(查表）总传热系数 K=15.1910132低粘度流体在管内强制湍流传热低粘度流体在管外强制湍流传热流体的有效平均温16.4117511差(℃)换热面积（m2） F=8495.00787(查表）(查表）。
蒸汽热水换热器计算
蒸汽热水换热器计算换热器部分计算管程介质为热水进口温度(℃) Tt1=110（给定）出口温度(℃) Tt2=120（给定）工作压力（MPa) Pt =1.0（给定）平均温度(℃) Tt =115(计算）流体的比定压热容Cp(KJ/(kg.℃))=4.2358(查表）流量(t/h) Q =50（给定）流体密度（kg/m3)ρ=1000(查表）所需热量(KJ/h)=2117900(计算）壳程进口温度(℃) Ts1=158.5（给定）蒸发潜热(KJ/kg)Rs1=2087.43出口温度(℃) Ts2= 115（给定）蒸发潜热(KJ/kg)Rs2=2216.6工作压力（MPa) Pt =0.5（给定）平均温度(℃) Ts =136.75(计算）流体的比定压热容Cp1(KJ/(kg.℃)=4.2781(查表）158.5℃降为115℃1.温差放出热量(KJ/(kg)）为186.10115℃129.17158.5(℃) 饱和蒸汽密度（kg/m3)ρ1 3.144(查表）115.0(℃) 饱和蒸汽密度（kg/m3)ρ20.9647(查表）1立方饱和蒸汽从158.5℃降为115.0放出潜热(KJ/(m3)）所需要水蒸汽量为(m3/h)435.845088(计算）饱和蒸汽流速(m/s)15(查表）壳程进出口管径(mm)101.373458(计算）取壳程进出口管径DN 1004673.20介质为饱和蒸汽 2.密度变化放出热量(KJ/(kg)）工厂预处理系统供热方案设计计算每1千克饱和水蒸汽从吸收热量(KJ/(kg)每1千克饱和水蒸汽换热管外径（mm ）25（给定）换热管内径（mm ）20（给定）换热管长度（mm ）6000（给定）换热管数量180（给定）换热器管程程数2（给定）换热管换热面积（m2）84.8230002换热管内介质流速(m/s)0.49146811总传热系数K 计算流体的导热系数λ(W/(m.℃))0.683流体主体粘度（Pa.s)μ0.00024313管内强制湍流传热ai 283.014896流体的导热系数λ(W/(m.℃))0.684壳程流体介质平均温度下密度（kg/m3)ρ1.7895壳程流体介质平均温度下流体主体粘度（Pa.s)μ 2.02E-04壳程流体介质在管壁温度下流体粘度（Pa.s)μw 2.21E-04管外强制湍流传热ao 71.2633298换热管选用材料20管换热管传热系数51.8(查表）总传热系数K=15.1910132低粘度流体在管内强制湍流传热低粘度流体在管外强制湍流传热流体的有效平均温16.4117511差(℃)换热面积（m2） F=8495.00787(查表）(查表）。
蒸汽供热（采暖）换热站主要参数计算一例
蒸汽供热（采暖）换热站主要参数计算一例蒸汽供热（采暖）换热站主要参数计算一例回答网上的一个问题你在网上提的“总面积17万平方米总负荷4200KW 地板采暖……….”的问题，我想只是用几个数字是不能说明问题的，所以写成材料供参考。
一、原始参数1、供热面积：17万平方米；2、供热负荷：4200KW ；3、供水温度：55/45℃4、热源参数：蒸汽230℃二、问题分析1、供热面积17万平方米，供热负荷4200KW ，计算平均面积热负荷：4200000/170000=24.7W/m 2。
此值较小，如果是在山东、河北可能还可以，在东北小了点。
2、供回水温度55/45，仅有10℃温差，供回水温差小，造成循环水量大，循环泵流量大功率大造价耗电高。
3、热源蒸汽230℃，按饱和蒸汽查表得表压2.7Mpa ，蒸汽压力较高，对选择换热器的结构参数有一定的影响，会增加造价，且不宜选用板式换热器。
综上所述，如对原参数不做改动，本问题可归结为：以230℃，2.7Mpa ，的饱和蒸汽为热源，作一个供热功率为4200KW ，供回水温度为55/45℃的热水采暖的换热站，对换热站设计要解决以下问题：1、蒸汽用量多少？2、蒸汽管道的管径多大？3、二次循环水量多少？4、汽水换热能达到55/45度要求吗？5、小区采暖采暖分高低两个区吗？6、板换也要分区吗，选取什么规格的板换？三、回答你提出的问题1、汽水换热器蒸汽耗量计算)187.4(7.277"n t t h Q G -= ——t/h式中：G t ——汽水换热器蒸汽耗量，t/hQ ——被加热水的耗热量， Wh”——蒸汽进入换热器时的焓值， kJ/kgt n ——流出换热器时凝结水温度，℃设：蒸汽管道始→未端压力损失0.1Mpa ，即换热器入口压力为2.6Mpa ，绝压=2.6+0.1=2.7Mpa ，（以下各项按 2.7Mpa 查表）h ”=2802.76kJ/kg 。
设：换热器流出凝结水温度，t n =50℃。
蒸汽热水换热器计算
蒸汽热水换热器计算
首先，确定蒸汽热水换热器的需求，包括水的流量、进口和出口温度的要求等。
这些参数通常由使用者提供。
其次，通过热力学计算确定蒸汽的热量。
蒸汽的热量可以根据蒸汽的压力和温度来计算，这些数据可以在蒸汽表中查找。
计算公式为
Q=m*(h2-h1)，其中Q表示蒸汽的热量，m表示蒸汽的质量，h1和h2表示蒸汽的焓值（具体数值可根据蒸汽表查找）。
然后，根据水的流量和进口出口温度的要求，计算水的热量。
水的热量计算公式为Q=m*Cp*(T2-T1)，其中Q表示水的热量，m表示水的质量，Cp表示水的比热容，T1和T2表示水的温度。
接下来，根据换热器的热效率确定蒸汽和水之间的热量传递。
热效率通过计算蒸汽和水之间的热量传递率与蒸汽的总热量之比来确定。
热效率计算公式为η=Q/Qs，其中η表示热效率，Q表示蒸汽和水之间的热量传递，Qs表示蒸汽的总热量。
最后，根据计算结果，确定换热器的尺寸和设计参数。
根据水的流量和蒸汽的热量传递量，可以确定换热器的表面积和传热系数。
根据进口和出口的温度要求，可以确定流体的平均温度差。
换热器的尺寸可以根据传热面积、平均温度差和传热系数来确定。
需要注意的是，蒸汽热水换热器的计算涉及到众多参数和因素，如设备的材料选择、流体的压力损失、管壳热阻等。
在实际应用中，可能需要更加复杂和精确的计算方法。
因此，在实际工程中应该结合具体情况使用适当的计算方法和工具。
总之，蒸汽热水换热器的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个参数
和因素。
正确的计算可以帮助提高热能的回收和利用效率，减少能源消耗。
蒸汽加热器热力计算书
16
设计总换热面积
H
m2
Σn F1=488×4.02
1961.8
17
每根翅片管截面积
f1
m2
0.0793
迎风侧
18
空气净流通截面
f
m2
4.237
三
蒸汽消耗量计算
1
空气的平均温度
Tp
℃
(t2″+t2′)/2
90
平均温度
2
空气的比热
Cв
Kcal/m3℃
查表得
0.242
平均
温度下
3
空气侧吸热量
Qb
13
裕度
η
设计选取
1.26
14
实际布置换热面积
H′
m2
1961.8
六
风侧阻力计算
1
风侧阻力
ΔP
0.66Zwm1.725/ρ2.325
183.4
设计工况下
2
管排数
设计确定
12
3
空气平均密度
ρ
Kg/m3
查表得
0.972
平均温度下
4
质量流速
wm
Kg/sm2
V2/ f
5.95
5
质量流量
V2
Kg/s
25.2
※结论：锅炉运行时，当暖风器入口温度为20℃时，可以满足出口温度160℃的工况运行要求。
558.8
9
蒸汽消耗量
Kg/h
Qb/Δi
5500.0
四
温压计算
1
过热段温压
Δtб
℃
80.2
2
饱热段温压
Δtм
℃
蒸汽放热计算
如何计算270度,0.3mp的过热蒸汽变成90度冷凝水放出的能量不考虑压力按照大气压力的环境下是这样计算的：
水的气化潜热2257kj/kg,
过热蒸汽的比热容是1.98kj/kg*k
水的比热容是4.2kg/kg*k
那么如题,1kg的过热蒸汽释放的热量：
Q=Q1+Q2+Q3
Q=1.98*（270-100）+2257+4.2*（100-90）=2635.6kj
Q是总的热量
Q1过热蒸汽温度降低到饱和点所释放的热量
Q2饱和蒸汽冷凝潜热（水气化潜热）释放
Q3水降温释放的热量.
百度百科
对于不同型号的汽水混合加热器，为了加热不同温度的水，在额定流量D1T/h（吨/时）下，所需蒸汽量D0T/h(吨/时)，可由下式计算。
D0=C（t2-t1）D1/(i0-Ct2) 式中C—水的比热t1—加热前的水温t2—加热后的水温0—在压力为P0时进入汽水混合加热器饱和蒸汽的热焓kcal/kg(千卡/公斤)。
蒸汽加热器热力计算书
裕度
η
设计选取
1.26
14
实际布置换热面积
H′
m2
1961.8
六
风侧阻力计算
1
风侧阻力
ΔP
0.66Zwm1.725/ρ2.325
183.4
设计工况下
2
管排数
设计确定
12
3
空气平均密度
ρ
Kg/m3
查表得
0.972
平均温度下
4
质量流速
wm
Kg/sm2
V2/ f
5.95
5
质量流量
V2
Kg/s
25.2
※结论：锅炉运行时，当暖风器入口温度为20℃时，可以满足出口温度160℃的工况运行要求。
45.6
2
空气侧翅片面积与空气侧总面积之比
Hрб
/
(D/d)2-1
(D/d)2-1+2(sрб/d-δ/d)
0.9422
3
空气侧无翅片面积与总面0.05775
4
翅片表面不均匀性系数
ψρσ
0.85
5
金属翅片的导热系数
λм
Kcal/mh℃
查表得
150
6
污染系数
ε
查表得
0
7
形状系数
558.8
9
蒸汽消耗量
Kg/h
Qb/Δi
5500.0
四
温压计算
1
过热段温压
Δtб
℃
80.2
2
饱热段温压
Δtм
℃
51.0
3
几何平均温压
Δt
℃
56.3
五
传热计算
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暧风器布置方式
水平风道,立式布置
二
结构特性
1
螺旋翅片管直径
d
mm
设计选取
25
2
园形翅片直径
D
mm
设计选取
50
3
翅片高度
hрб
mm
设计选取
12.5
4
翅片平均厚度
δрб
mm
设计选取
0.35
5
翅片节距
sрб
mm
设计选取
2.5
6
翅片管横向节距
S1
mm
设计选取
68
7
翅片管纵向节距
s2
mm
设计选取
50
8
平均斜向相对节距
Kcal/h
VCв(t2″-t2′)
3073593.6
4
过热蒸汽焓
i
Kcal/kg
查表得
730.1
5
饱和蒸汽焓
i″
Kcal/kg
查表得
661.0
5
饱和水温度
t1″
℃
查表得
169.61
6
饱和水焓
i′
Kcal/kg
查表得
171.3
7
汽化潜热
r
Kcal/kg
查表得
489.7
8
焓差
Δi
Kcal/kg
i- i14
实际布置换热面积
H′
m2
1961.8
六
风侧阻力计算
1
风侧阻力
ΔP
0.66Zwm1.725/ρ2.325
183.4
设计工况下
2
管排数
设计确定
12
3
空气平均密度
ρ
Kg/m3
查表得
0.972
平均温度下
4
质量流速
wm
Kg/sm2
V2/f
5.95
5
质量流量
V2
Kg/s
25.2
※结论：锅炉运行时，当暖风器入口温度为20℃时，可以满足出口温度160℃的工况运行要求。
4.02
16
设计总换热面积
H
m2
Σn F1=488×4.02
1961.8
17
每根翅片管截面积
f1
m2
0.0793
迎风侧
18
空气净流通截面
f
m2
4.237
三
蒸汽消耗量计算
1
空气的平均温度
Tp
℃
(t2″+t2′)/2
90
平均温度
2
空气的比热
Cв
Kcal/m3℃
查表得
0.242
平均
温度下
3
空气侧吸热量
Qb
45.6
2
空气侧翅片面积与空气侧总面积之比
Hрб
/
(D/d)2-1
(D/d)2-1+2(sрб/d-δ/d)
0.9422
3
空气侧无翅片面积与总面积之比
Hгт
H
/
H-Hрб
H
0.05775
4
翅片表面不均匀性系数
ψρσ
0.85
5
金属翅片的导热系数
λм
Kcal/mh℃
查表得
150
6
污染系数
ε
查表得
0
7
形状系数
序号
名 称
符号
单位
计算内容
数 值
备注
一
设计参数
1
加热蒸汽压力
MPa
0.8
2
加热蒸汽温度
t1′
℃
300
3
进口冷风温度
t2′
℃
20
4
出口风温
t2″
℃
160
5
风道接口尺寸
A×B
mm
入出口1600（宽）×1400（高）
（风道截面扩大至2700×2700）
二端设置变径大小头
6
入口风量
V2
Kg/s
25.2
设计工况
β
/
｛2ψρσακ/〔δλм(1+εψρσακ)〕｝0.5
38.4
8
参数乘积
βhрб
/
0.46
9
翅片的效系数
E
/
查线算图得
0.90
10
考虑翅片底部加宽接触面影响
μ
/
1
11
修正后对流放热系数
α’1лр
Kcalm2h℃
(HрбEμ+ Hгт)×ψρσακ
35.1
12
传热面积
H
m2
Qb/α’1лрΔt
1555.4
S’2
mm
(S12/4+S22)0.5
60.5
9
光管有效长度
l
mm
设计选取
2700
10
翅片数
n
1080
11
每组翅片管排列数
第一排40根 ，第二排39根
第三排40根
12
串联组数
组
4
13
翅片管总数
Σn
根
（41+40+41）×4
488
14
沿空气流向布置管排数
Z
排
4×3
12
15
单根翅片管表面积
F1
m2
2.7×1.489
558.8
9
蒸汽消耗量
Kg/h
Qb/Δi
5500.0
四
温压计算
1
过热段温压
Δtб
℃
80.2
2
饱热段温压
Δtм
℃
51.0
3
几何平均温压
Δt
℃
56.3
五
传热计算
1
横向肋片错列管束
对流放热系数
ακ
Kcalm2h℃
0.23 Czфб0.2λ ( d)-0.54(hрб)-0.14(Wsрб)0.65
sрбsрбsрбν