重油加熱器的設計計算

本設計的內容主要是為某單位設計一臺翅片管重油加熱器。其煙氣流量為6000公斤/小時；煙氣入口溫度為250℃，煙氣出口溫度為150℃；管內重油的入口溫度為30℃，重油流量為3000公斤/小時。 燃料燃燒，體別是固體燃料燃燒時，由于燃料中灰分、水分以及硫分的存在，使得鍋爐各受熱面的工作條件變得惡劣起來。本設計的重油加熱器是采用重油為燃料，其性質與固體燃料接近，可以按照鑄鐵式省煤器的設計方法來進行，只不過工質由水改作重油，而且在結構和性能上均要滿足本設計要求。

重油加熱器的傳熱計算一般有兩種情況：一種是重油加熱器結構和面積已定，求傳過的熱量；一種是省煤器結構大致確定（如省煤器布置、管材、管徑、管長、排列方式等），需要傳過的熱量已定，求受熱面面積。一般稱前面一種為校核計算，后面一種情況為設計計算。 在設計加熱器時常使用試算法。當傳熱量已給定時，現通過估算初步決定加熱器受熱面結構，然后進行傳熱計算，看所計算出的受熱面所能傳過的熱量是否符合要求，如果它過多或過少，就修改受熱面面積或結構，直到算出的傳熱量與要求的傳熱量兩者基本相符（一般允許有±2％以下的誤差）為止。這也就是說，校核計算的方法是最常用的計算方法。

 依據本設計任務書給出的已知條件，重油加熱器的設計思路大致如下：

1、根據所給出的煙氣流量、煙氣入口溫度、煙氣出口溫度等已知條件算出煙氣傳給工質重油的熱量dQ；

2、根據煙氣的放熱量等于重油的吸熱量原則，由于重油的流量已知，重油的比熱容可通過定性溫度查出，通過能量守恒從而可求出管內工質重油的出口溫度；

3、通過初步計算受熱面的結構，包括管徑選取、管材和管長的選取、換熱管排列方式的確定，進而推算出傳熱面積、煙氣流通面積、工質重油的流通面積等；

4、根據煙氣體積流量、煙氣流通面積和平均煙溫求出煙氣流速；

5、根據管壁灰污溫度及煙氣黑度等有關條件決定煙氣輻射放熱系數；

6、根據已求得的煙氣側對流放熱系數、煙氣輻射放熱系數及灰污系數等決定傳熱
系數；

7、在傳熱系數已求出的情況下再根據傳熱方程式求出傳熱量crQ；

 8、重油加熱器校驗dQ與crQ的數值是否相等。如果相對誤差（以dQ為準）小于±2％，則可以認為計算結束，前面所假定的受熱面結構和面積是符合要求的。