管式加热炉之管壁温度和平均温差的翅片管管壁温度的计算方法
平均传热温差校正系数单管程
平均传热温差校正系数单管程
管壳式换热器已知两温度差求温差校正系数公式如上图所示，式中：T1、T2——热流体进口和出口温度，℃；t1、t2——冷流体进口和出口温度，℃。
多程折流换热器（壳侧有纵向折流挡板，壳程流体充分混合），一般所谓m-n型管壳式换热器，系指壳侧m程、管侧n程的管壳式换热器。
增加壳程数，可增大逆流中的冷流体出口温度与热流体出口温度之差，并加大温差校正系数ε△t。
除了用图线外，也可用数学解析式计算温差校正系数，这对电算尤为重要。
下面给予介绍，例如：对于1_2型换热器计算公式如上图3所示。
对于1_2n型换热器（1_4、1_6、…）均可用上式作近似计算。
在实际生产中，需要冷热两种流体进行热交换，但不允许它们混合，为此需要采用间壁式的换热器。
此时冷、热两流体分别处在间壁两侧，两流体间的热交换包括了固体壁面的导热和流体与固体壁面间的对流给热。
关于导热和对流给热在前面已介绍过，本节主要在此基础上进一步讨论间壁式换热器的传热计算。
锅炉整体热力计算和壁温计算
一、锅炉整体热力计算1 计算方法本报告根据原苏联73年颁布的适合于大容量《电站锅炉机组热力计算标准方法》，进行了锅炉机组的热力计算和中温再热器及低温过热器出口垂直段管壁金属温度计算，计算报告中所选取的有关计算参数和计算式均出自该标准的相应章节。
对所基于的计算方法的主要内容简述如下。
锅炉的整体热力计算为一典型的校核热力计算，各个受热面及锅炉整体的热力计算均需经过反复迭代和校核过程，全部热力计算过程通过计算机FORTRAN5.0高级语言编程计算完成。
管壁温度计算分别通过EXCEL 和FORTRAN5.0完成。
1．1锅炉炉膛热力计算所采用的计算炉膛出口烟气温度的关联式为：式中，M —考虑燃烧条件的影响，与炉内火焰最高温度点的位置密切相关，因此，取决于燃烧器的布置形式，运行的方式和燃烧的煤种； T ll —燃煤的理论燃烧温度，K ； Bj —锅炉的计算燃煤量；kg/h 。
1．2锅炉对流受热面传热计算的基本方程为传热方程与热平衡方程除炉膛以外的其它受热面的热力校核计算均基于传热方程和工质及烟气侧的热量平衡方程。
计算对流受热面的传热量Q c 的传热方程式为：式中，CV B T F M T cpjj a ︒--+ψ⨯=2731)1067.5(6.031111111"11ϕϑKgKJ Bjt KH Q c /∆=H —受热面面积；⊿t —冷、热流体间的温压， 热平衡方程为：既：烟气放出的热量等于蒸汽、水或空气吸收的热量。
烟气侧放热量为：工质吸热量按下列各式分别计算。
a ．屏式过热器及对流过热器，扣除来自炉膛的辐射吸热量Q fb ．布置在尾部烟道中的过热器、再热器、省煤器及直流锅炉的过渡区，按下式计算：2 计算煤种与工况2.1 计算煤质表1 设计煤质数据表(应用基)2.2 计算工况本报告根据委托合同书的计算要求，分别计算了两种不同的工况。
计算工况一 —— 设计工况计算（100％负荷）根据表1中的设计煤质数据，各设计和运行参数均按《标准》推荐的数据选取。
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
翅片管的传热原理用普通的圆管(光管)组成的热交换器，在很多情况下，管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。
所谓换热系数，是指单位换热面积，单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量，它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。
翅片管换热器的设计工艺中，一台翅片管的换热面积就是每根翅片管换热面积的总和。
知道了翅片管的换热面积，就能有效的清楚每台翅片管换热器的换热面积为多少。
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式：
翅片管型号为：CPG (Φ25×2mm/57/2.8/0.35) 求每米翅片管的换热面积？
解答：
翅片管换热器的总面积等于翅片管的裸露部分面积+翅片面积
翅片管裸露部分面积=3.14X0.026X(1000—(1000/2.8)X0.35)=0.071435㎡
翅片部分的面积=3.14X(0.0285?-0.013?)X357X2+3.14X0.057X0.125=1.4645125㎡
翅片管总的换热面积=0.071435+1.4645125=1.536㎡/m.
即该型号翅片管的换热面积为1.536㎡/米。
水在壁面上凝结时的换热系数为： 10000—20000 w/(m2.℃)
水在壁面上沸腾时的换热系数为： 5000----10000 ------
水流经壁面时的换热系数大约为： 2000---10000 ------
空气或烟气流经壁面时的换热系数为： 20---80 --- ---
空气自然对流时的换热系数只有： 5---10 -------
由此可见，流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。
翅片管重量计算公式
翅片管重量计算公式翅片管重量计算公式翅片管是一种用于传热的设备，广泛应用于工业领域。
在设计和制造翅片管时，准确计算其重量是非常重要的，因为重量直接影响到翅片管的安装、使用和运输。
本文将介绍翅片管重量计算公式及其应用。
翅片管重量的计算公式主要包括两个部分：翅片的重量和管子的重量。
下面将分别介绍这两个部分的计算方法。
翅片的重量计算翅片是翅片管的重要组成部分，其重量的计算需要考虑翅片的面积和材料的密度。
翅片的面积可以通过以下公式计算：A = (π * D * L) - (n * π * d * L)其中，A表示翅片的面积，D表示管子的外径，L表示管子的长度，n表示翅片的数量，d表示翅片的高度。
翅片的重量可以通过以下公式计算：Wf = A * ρf其中，Wf表示翅片的重量，ρf表示翅片材料的密度。
管子的重量计算管子是翅片管的主体部分，其重量的计算需要考虑管子的长度、外径和壁厚。
管子的重量可以通过以下公式计算：Wp = (π/4) * [(D + 2 * t)² - D²] * L * ρp其中，Wp表示管子的重量，D表示管子的外径，t表示管子的壁厚，L表示管子的长度，ρp表示管子材料的密度。
翅片管的总重量计算翅片管的总重量可以通过以下公式计算：W = Wf + Wp其中，W表示翅片管的总重量，Wf表示翅片的重量，Wp表示管子的重量。
上述公式可以帮助我们快速准确地计算翅片管的重量。
在实际应用中，我们需要根据具体的设计要求和材料参数来确定翅片管的重量计算公式。
同时，还需要注意单位的一致性，确保计算结果的准确性。
除了翅片的重量和管子的重量，还有一些其他因素也会影响翅片管的总重量，例如翅片管的附件、支撑结构等。
在实际计算过程中，我们需要综合考虑这些因素，以得到更准确的翅片管重量。
总之，翅片管重量的计算是翅片管设计和制造过程中必不可少的一部分。
通过合理使用上述公式，可以帮助我们准确计算翅片管的重量，为翅片管的设计和应用提供有力的支持。
翅片管式冷凝器计算
翅片管式冷凝器计算翅片管式冷凝器是一种常见的热交换设备，常用于空调系统、工业冷却等领域。
它由内管、外管和连接翅片组成，通过流体相互传热来实现冷凝过程。
在设计和计算翅片管式冷凝器时，需要考虑到热传导、换热面积、传热系数等因素。
下面将介绍翅片管式冷凝器的计算方法。
1.确定冷凝器的工作参数：在进行翅片管式冷凝器计算前，首先需要明确工作参数，包括冷却介质的流量、进口温度、出口温度，以及冷却介质的性质，如密度、比热容、粘度等。
2.选择合适的翅片管：根据冷凝器的工作参数和设计需求，选择合适的翅片管。
一般翅片管可以分为平面翅片管和螺旋翅片管两种类型。
3.计算翅片管的换热面积：翅片管的换热面积是冷凝器设计的重要参数，它与热传导、流体流量和传热系数等因素有关。
翅片管的换热面积可以通过以下公式计算：A = N * pi * De * (L - Dp)其中，A为换热面积，N为管子的根数，pi为圆周率，De为外管直径，L为管子的有效长度，Dp为管子对外径。
4.计算翅片管的传热系数：翅片管的传热系数是指翅片管内外流体之间的热传导能力，它是冷凝器设计的关键参数之一、翅片管的传热系数可以通过以下公式计算：1/U = 1/ho + Σ(1/hi)其中，U为总传热系数，ho为外部对流传热系数，hi为内部对流传热系数。
5.确定冷却介质的热负荷：根据冷却介质的流量、进口温度和出口温度，计算冷却介质的热负荷。
热负荷可以通过以下公式计算：Q = m * Cp * (Tin - Tout)其中，Q为热负荷，m为冷却介质的流量，Cp为冷却介质的比热容，Tin为进口温度，Tout为出口温度。
6.计算实际换热面积：根据冷却介质的热负荷和传热系数，计算实际换热面积。
实际换热面积可以通过以下公式计算：Aa = Q / U / (Tin - Tout)其中，Aa为实际换热面积。
7.根据实际换热面积选择合适的翅片管：根据实际换热面积和已选的翅片管，检查实际换热面积是否符合要求，如果不符合要求，需要重新选择合适的翅片管。
管式加热炉的对流传热之翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）
管式加热炉的对流传热之翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）管式加热炉的对流传热翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）在加热炉的对流室中，由于管外烟气的膜传热系数比管内介质的膜传热系数小得多，所以起控制作用的热阻在烟气一侧。
一般为了提高对流室的传热速率，多在对流室设置或部分设置翅片管或钉头管。
就对流管的表面热强度而论，如果都以光管外表面积为基准，光管的表面热强度只有20000 ~28000KJ/(㎡·h·K)，而翅片管或钉头管则可达到60000~120000KJ/(㎡·h·K)。
翅片管分条形(纵向)翅片和环形(横向)翅片，各种不同形式的翅片和钉头可参考图5-11至图5-14。
关于翅片管和钉头管的外膜传热系数的计算。
Gardener提出了翅片效率的概念，及各种不同类型的翅片管和钉头管翅片效率的计算方法。
于是通过和求光管的外膜传热系数相同的方法就可以得到翅片管或钉头管的外膜传热系数。
如以光管外表面为基准，则其关系式如下:图5一10翅片效率公式推导说明图一般采用条形翅片的对流管，烟气的流动方向必须与管束平行，以减少流动阻力。
所以，这种翅片管的表面膜传热系数，可以采用与式(5-13)相似的关系式进行计算，即式中当量直径D e和式(5 - 13)的定义是相同的，只不过在计算自由截面积和传热周边时，必须考虑翅片的具体情况。
2)环形翅片管表面膜传热系数环形翅片管一般多采用圆管和圆形翅片，且烟气流动的方向与管束垂直。
对正三角形排列的管束，Briggs通过实验提出了如下准数方程式:3)钉头管表面膜传热系数钉头管一般采用烟气流动方向与管束垂直的方式，因此钉头管表面膜传热系数，可以使用与式(5-17)或(518)相同的关系式进行计算.只不过将式中的D o 改换为D e，即其中当量直径D e和式(5-13)的定义相同。
4)翅片效率Gardner定义翅片效率为翅片单位表面积通过的平均热量与光管单位表面积通过的平均热量之比值，即首先，Gardner作了下述假定:(1)翅片或钉头的传热过程是稳定传热，即传热量和温度分布与时间无关;(2)翅片的材质是均匀的，各向同性，形状对称;(3)翅片本身不存在热源;(4}翅片表面任一点处的热通量与流体和翅片的温度差成正比;(5)翅片的导热系数为常数;(6)整个翅片的表面膜传热系数相等;(7)围绕翅片的流体温度是一样的;(8)翅片根部的温度是一样的;(9)翅片的厚度比高度小得多，因此横过翅片的温度梯度可以忽略不计;(10)通过翅片顶端外缘的热量比通过翅片侧面的热量小得多，可以忽略不计;（11)翅片和管子的联结不存在结合阻力。
翅片管重量计算公式
翅片管重量计算公式
翅片管重量计算公式是根据翅片管的几何形状、材料密度以及尺寸等参数来计算其重量的数学公式。
具体公式如下：
翅片管重量（W）= （π/4）x（D^2-d^2）xLxρ
其中，D为翅片管外径，d为翅片管内径，L为翅片管长度，ρ为翅片管材料密度。
解释如下：
公式中的（π/4）是圆周率π除以4，用于计算翅片管的截面面积。
D和d分别为翅片管的外径和内径，通过这两个参数可以计算出翅片管的壁厚。
L为翅片管的长度，即管子的长度。
ρ为翅片管材料的密度，用于计算翅片管的质量。
通过这个公式，我们可以计算出任意尺寸和材料的翅片管的重量。
需
要注意的是，如果使用不同的材料，其密度也会不同，从而影响到重量的计算结果。
《JBT 7659.4-2013 翅片式换热器》中换热系数是如何计算的
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k= Φ A∆ t
（2）
要算出翅片式换热器的换热系数 k，就要先算出换热量Φ、换热面积 A、换
热温差Δt。
换热量：通常采用空气焓差法与液体制冷剂流量计法分别测量出空气侧换
热量与制冷剂侧换热量，二者平均值为换热器的换热量。在实际测量中，JB/T
7659.4-2013 表 2 中的迎面风速是通过风量测量装置的辅助风机变频调节来实
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《JB/T 7659.4-2013 翅片式换热器》中换 热系数是如何计算的
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摘 要：JB/T 7659.4-2013 中对翅片式换热器的换热系数有要求，本文阐述了 换热系数的计算方法，以及换热系数的意义。 关键词：翅片式换热器 换热系数
0 概述 在空调用翅片式换热器的标准《JB/T 7659.4-2013 氟代烃类制冷装置用辅
传热系数的大小不仅取决于参与传热过程的两种流体的种类，还与过程本 身有关（如冷、热流体流速的大小，有无相变等）。
换热系数可以校核换热器设计是否合理，例如 JB/T 7659.4-2013 表 1 的要 求，其实就是在校核换热器的设计。
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Δt=1℃、传热面积 A=1 ㎡时的热流量的值；本质上，它是表征传热过程强烈程 度的标尺，传热过程越强，传热系数越大，反之则越弱。其实它还表征换热成
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本，在换热量不变时，换热系数越大，则温差与传热面积的乘积越小，而温差 体现传热的容易程度，传热面积一定程度上表示材料的成本。
锅炉受热面金属壁温计算-PPT精品
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壁温计算基本公式的推导
• 鳍根温度也是圆管上相应位置的温度，根据前 述圆管外壁温度计算方法确定，即：
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壁温计算基本公式的推导
2. 圆管沿圆周不均匀受热时的管壁温度
求解圆管中各点温度可以用传热学中的导热方程来
解。忽略沿管子长度的导热，问题简化为二维的拉 普拉斯方程：
2t r2
1 rrt r12
2t
2
0
边界条件为：
r
dw 2
,
t r
q
r
dn 2
,
t r
2
t tgz
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壁温计算基本公式的推导
锅炉受热面金属壁温计算
教师：刘银河 日期：2019-5
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主要内容
1. 进行壁温计算的必要性 2. 壁温计算基本公式的推导 3. 壁温校核点工质温度的计算 4. 壁温校核点最大热负荷计算
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一、管壁温度
所有受热管壁温度必须低于安全极限。
（1）高温持久强度：反映了金属材料在高温下长期 使用直至断裂时的强度和塑性性能，有一个极限允许 温度。平均tb应满足钢材的高温持久强度要求。 （2）抗氧化温度：氧化速度主要取决于温度， tw小 于快速氧化温度（强度计算中用附加壁厚考虑）。 （3）热应力和热疲劳：限制壁温波动。
壁温计算基本公式的推导
又有，管子内壁温度与工质温度之差为：t2
qn
2
qw 2
于是，管子沿厚度方向平均温度为：
管式加热炉的热量各参数的计算和确定(上)
管式加热炉的热量各参数的计算和确定（上）无锡凤谷工业炉计算热效率η1和综合热效率η2时，各参数按下列公式或规定来计算和选取。
（1）有效热量管式炉的有效热量也称热负荷。
它是由管式炉加热的各种被加热介质(例如油料、蒸汽、锅炉给水等)的热负荷的总和，而各被加热介质的热负荷等于其重量流量乘以其在体系出入口处状态下的热焓差，即:当体系中有烟气余热锅炉(图2-10)时，有效热量中应包括余热锅炉的热负荷(Q`2一Q`1)。
这部分热负荷虽然可以按（2一61)式。
由水或蒸汽等介质的焓升求出，但更方便的方法是计算烟气进人和离开余热锅炉时的一焙降，即:式中q c 、q1——烟气进入和离开余热锅炉的热焓与燃料低热值之比。
根据烟气进入和离开余热锅护的温度和过剩空气系数从图2一1}或14中查得。
对于图2一12所示的冷进料、热油预热空气系统，当冷进料热负荷大于热油式空气预热器热负荷(Q cl> Q R)时，其差值(Q Cl-Q R)应计入有效热量。
当被加热介质在体系中有吸热化学反应时，其反应热也应计人有效热量。
对于一个确定的体系，无论是热效率η1，还是综合热效率η2，其有效热的计算都是一样的。
（2）供给热量热效率η1和综合热效率η2的供给热量是不相同的。
对于热效率η1，其供给热量一般包括下列各项中的一项或几项:①燃料低发热值Q1;②燃料带入的体系的显热;③雾化蒸汽带入的显热;④燃烧空气带入的显热；⑤被加热介质在体系中有放热化学反应时的反应热等。
由于管式炉在目前和将来的一段较长时间内，不能将排烟温度降到水蒸气凝结温度以下，水蒸气的汽化潜热不能被利用，因此热效率计算中采用燃料的低热值，而不采用高热值。