一种校验换热器效率的方法技术

本发明专利技术公开了一种校验换热器效率的方法，包括以下步骤：1)计算换热器的热工性能指标，确认换热器的传热面积与实际供货是否一致；2)计算理论换热器的温度效率与实际换热器的温度效率对比是否一致；3)若是，则完成校验；若否，则对换热器进行清理，再重复步骤1)至步骤2)，直至比较结果一致。本发明专利技术用以检验换热器的换热效率是否合理，提高换热器效率，为满足加热质量要求提供条件。加热质量要求提供条件。加热质量要求提供条件。

【技术实现步骤摘要】
一种校验换热器效率的方法


[0001]本专利技术涉及燃气工业炉的热工过程技术，更具体地说，涉及一种校验换热器效率的方法。

技术介绍

[0002]钢铁企业热轧厂在换热器的应用过程中碰到了许多影响换热器效率的问题，换热器的热效率不稳定直接影响生产线的正常生产，换热器的节能潜力无法发挥，导致整条产线的燃耗较高。
[0003]请结合图1所示，热流体(烟气)和冷流体(空气)两种流体在换热器中存在热交换过程，热交换过程存在热平衡，根据热平衡方程式Q＝G1Cp1(T
1-T2)＝G2Cp2(t
2-t1)求出两种流体的热量。
[0004]公式中，Q为换热器在单位时间内换出的热量，单位：kcal/h；
[0005]G1为热流体重量流量，单位：kg/h；
[0006]G2为冷流体重量流量，单位：kg/h；
[0007]Cp1为热流体的定压比热，单位：kcal/(kg
·
℃)；
[0008]Cp2为冷流体的定压比热，单位：kcal/(kg
·
℃)；
[0009]T1、T2为加热介质(烟气)进出换热器的温度；
[0010]t1、t2为被加热介质(空气)进出换热器的温度；
[0011]热平衡方程式是反映换热器内冷流体的吸热量与热流体的放热量之间的关系式。

技术实现思路

[0012]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种校验换热器效率的方法，用以检验换热器的换热效率是否合理，提高换热器效率，为满足加热质量要求提供条件。
[0013]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]一种校验换热器效率的方法，包括以下步骤：
[0015]1)计算换热器的热工性能指标，确认换热器的传热面积与实际供货是否一致；
[0016]2)计算理论换热器的温度效率与实际换热器的温度效率对比是否一致；
[0017]3)若是，则完成校验；若否，则对换热器进行清理，再重复步骤1)至步骤2)，直至比较结果一致。
[0018]较佳的，所述步骤1)中计算换热器的热工性能指标包括：
[0019]1.1)计算空气吸收热量Q＝G2Cp2(t
2-t1)；
[0020]1.2)利用热平衡方程式Q＝G1Cp1(T
1-T2)＝G2Cp2(t
2-t1)，反算出烟气出口温度T2；
[0021]1.3)计算空气平均温度和烟气平均温度；
[0022]1.4)计算空气侧放热系数
[0023]1.5)计算烟气侧放热系数
[0024]步骤1.4)、步骤1.5)的公式中，λ为流体导热系数，单位W/m
·
℃；d为换热管的内径，单位mm；ρ为流体密度，单位kg/m3；u为流体流速，单位m/s；μ为流体粘度，单位N
·
s/m2；Cp为流体比热，单位J/kg
·
℃；
[0025]1.6)计算传热系数
[0026]1.7)计算对数平均温度差
△
t
p
＝(
△
t1-△
t2)/ln(
△
t1/
△
t2)，单位℃，其中
△
t1＝T
1-t1，
△
t2＝t
2-T2；
[0027]1.8)计算换热器的传热面积F＝Q/(K
·
△
t
p
)，单位m2；
[0028]1.9)计算所需换热管的总长度L＝F/(π
·
d)，单位mm，及换热管总数量。
[0029]较佳的，所述步骤2)中计算换热器理论温度效率为η＝(t
2-t1)/(T
1-t1)。
[0030]本专利技术所提供的一种校验换热器效率的方法，具有以下几点有益效果：
[0031]1)有利于检验换热器的换热效率是否合理；
[0032]2)通过查找影响换热器效率的因数，有针对性的进行效率优化；
[0033]3)通过换热器热工性能指标的计算，校验换热器是否满足要求。
附图说明
[0034]图1是现有换热器的示意图；
[0035]图2是本专利技术校验换热器效率的方法的流程示意图；
[0036]图3是图2方法中换热器热工性能指标计算的流程示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0038]请结合图2所示，本专利技术所提供的一种校验换热器效率的方法，包括以下步骤：
[0039]1)计算换热器的热工性能指标，确认换热器的传热面积与实际供货是否一致；
[0040]2)计算理论换热器的温度效率与实际换热器的温度效率对比是否一致；
[0041]3)若是，则完成校验；若否，则检查换热器的设备状态、积灰或泄露的情况，并进行清理，再重复步骤1)至步骤2)，直至比较结果一致。
[0042]当换热器的间壁两侧流体给热系数很大时，污垢就可能成为传热的控制因素。如一侧冷凝，一侧蒸发时污垢的大小就起决定作用。污垢不但对传热不利，也影响压降。因为随着操作时间的延长，污垢不断沉积于管壁上，流道逐渐减小，流速增加，压降迅速增加。当传热效果降低到一定程度或压降增加到一定程度后，即明显影响换热器的正常操作时，应予停炉清洗。
[0043]在步骤1)中计算换热器的热工性能指标进一步包括：
[0044]1.1)计算空气吸收热量Q＝G2Cp2(t
2-t1)；
[0045]1.2)利用热平衡方程式Q＝G1Cp1(T
1-T2)＝G2Cp2(t
2-t1)，反算出烟气出口温度T2；
[0046]1.3)计算空气平均温度和烟气平均温度；
[0047]1.4)计算空气侧放热系数
[0048]1.5)计算烟气侧放热系数
[0049]步骤1.4)、步骤1.5)的公式中，λ为流体导热系数，单位W/m
·
℃；d为换热管的内径，单位mm；ρ为流体密度，单位kg/m3；u为流体流速，单位m/s；μ为流体粘度，单位N
·
s/m2；Cp为流体比热，单位J/kg
·
℃；
[0050]1.6)计算传热系数
[0051]1.7)计算对数平均温度差
△
t
p
＝(
△
t1-△
t2)/ln(
△
t1/
△
t2)，单位℃，其中
△
t1＝T
1-t1，
△
t2＝t
2-T2；
[0052]1.8)计算换热器的传热面积F＝Q/(K
·
△
t
p
)，单位m2；
[0053]1.9)计算所需换热管的总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种校验换热器效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算换热器的热工性能指标，确认换热器的传热面积与实际供货是否一致；2)计算换热器的理论温度效率，将换热器的理论温度效率与换热器的实际温度效率对比是否一致；3)若是，则完成校验；若否，则对换热器进行清理，再重复步骤1)至步骤2)，直至比较结果一致。2.如权利要求1所述的校验换热器效率的方法，其特征在于，所述步骤1)中计算换热器的热工性能指标包括：1.1)计算空气吸收热量Q＝G2Cp2(t
2-t1)；1.2)利用热平衡方程式Q＝G1Cp1(T
1-T2)＝G2Cp2(t
2-t1)，反算出烟气出口温度T2；1.3)计算空气平均温度和烟气平均温度；1.4)计算空气侧放热系数1.5)计算烟气侧放热系数步骤1.4)、步骤1.5)的公式中，λ为流体导热系数，单位W/m
·
℃；d为换热管的内径，单位mm；ρ为流体密度，单位kg/m3；u为流体流速，单位m/s；μ为流体粘度，单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾凌锋，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：