摘 要

随着现代生产技术的发展，我国的制造业也进入了一个更为严峻的竞争环境。但是从目前的企业能源利用来看，普遍存在着耗能大、成本高、利用率率低的问题。而能源的利用率是企业的生命力根本体现形式。也是党和国家在新时代、新形势下提出的更高的要求。

本文首先对空气加热器的基本定义和理论进行了说明，然后针对设计中出现的空预器的选材，空预器的泄漏注意点以及空预器的使用安装需要注意的事项进行了分析说明，制定了有效的解决方法。阐述中充分利用各种类型换热器的优缺点进行分析比对，在最后的设计中采用了一个完整的光管式的热管换热器，避免或者减少了空预器中出现的泄漏，选材、安装等问题。在实际工作中提高了能源的利用率。

关键字：能源；空气加热器

Abstract

With the development of modern production technology, the manufacturing industry of our country has entered a more severe competition environment. However, from the perspective of the current enterprise energy use, there are problems of high energy consumption, high cost and low utilization rate. And the utilization rate of energy is the basic form of the enterprise's vitality. Is also the party and the country in the new era, the higher requirements of the new situation.

Firstly the air heater and the definition of the theory are described, then the material for the design of the air preheater, Air Preheater Leakage attention and the use of air pre heater installation matters needing attention are analyzed and explained, formulate the effective methods to solve the problem. On make full use of various types to carry on the analysis to compare the advantages and disadvantages of heat exchanger heat exchanger, in the final design uses a complete line of light tube type heat pipe heat exchanger, to avoid or reduce the air pre heater leakage, material and installation. In the actual work to improve the utilization of energy.

Key words: energy; air heater

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 蒸汽换热器的发展背景及意义 1

1.2 蒸汽换热器的工作原理 1

1.3空气加热器的作用 2

1.4 空气加热器的选型 2

第二章 换热器的结构和原理 3

2.1 换热器概述 3

2.2 换热器的分类 3

2.3 蒸汽换热器 6

第三章 空气加热器的设计方法 8

3.1 空气加热量的计算 8

3.2 两种常见的空气加热器 9

第四章 空气加热器的结构和热力计算 12

4.1 原始参数 12

4.1.1 基本参数 12

4.1.2 热管参数 12

4.2 空气定性温度 13

4.3 过热蒸汽→饱和蒸汽段的热力计算及结构计算 14

4.4 饱和蒸汽→冷凝水的热力计算及结构计算 19

4.4.1 空气定性温度 19

4.4.2 空气定性参数 20

4.4.3 空气的吸收热量 20

4.4.4 管排数 20

4.4.5 求总换热系数UH 20

4.4.6 求总传热面积 22

4.4.7 求所需管子数n 22

4.4.8 求通过热管换热器的压力降 23

第五章 空气加热器的结构设计 24

5.1 加热器本体结构设计 24

5.2 壳体结构设计 24

5.2.1 槽钢 24

5.2.2 法兰 24

5.2.3 设备支座 24

5.3 施工图设计 25

第六章 设备的强度校核 26

6.1 流体输送管的强度校核 26

6.1.1 过热段管的强度校核 26

6.1.2 冷凝段管的强度校核 26

6.2 集箱的强度校核 27

6.2.1 过热段集箱的强度校核 27

6.2.2 冷凝段集箱的强度校核 28

第七章 总结与展望 29

7.1 总结 29

7.2 展望 29

参考文献 31

致谢 33

绪论

蒸汽换热器的发展背景及意义

能源是人类社会生存和发展的重要物质，它与我们的生活息息相关。人们日常的生活离不开能源。也正是由于能源的大范围应用人们的生活才能更加美好，经济才能更快速地发展。

随着经济的飞速发展，人们对能源的需求也日益增加，能源使用后所带来的环境污染也越来越严重，坚持走新型工业化道路，建设环境友好型和资源节约型社会已成为了我国人民的共识。

科技为蒸汽换热器的发展提速提供了重要的先决条件。20世纪70年代以前，我国对供暖散热没有一个严格的标准，更谈不上文件类的书面说明 ^[2]。

随着市场的变化，家庭采暖已成为主流的需求。但是，在各种采暖方式中，散热器采暖是最完善的、最稳妥的。

在蒸汽换热器的百年历史中，随着人们的需求的改变，家庭装修的需要，散热器的样式也的有很大的进步。

为适应换热器的市场的需要，加速换热器行业的发展，吸引了众多高等院校的莘莘学子参与。设计了大量的既美观又实用的换热器，给换热器行业注入了新的血液。

1.2 蒸汽换热器的工作原理

提高空气风温来降低炼焦比是一个降低能耗的好方法。在提高风温的同时，可增大高炉的喷煤量，这样可以降低能耗成本，以至带动钢铁行业技术的提高。这种方法，既节约了煤炭资源，又可以保证高炉运行的稳定^[4]。

经过多年来的发展 ，出现了复杂多样的空气加热器。主要分为：回转式 、列管式 、板式、热管的。但是这些加热器热交换基本都是在烟气侧进行的，其工作原理示意图如图 l^[5]。

1.3空气加热器的作用

空气加热器在节能降耗中的作用：①使得燃烧过程加快，保证在炉膛内稳定的燃烧，强化了燃烧，改善了燃烧的效率；②由于燃烧的强化后炉膛内的温度较高，从而强化了辐射传热；③炉膛内的燃烧稳定后，辐射热的强化使得化学反应完全，不完全燃烧的损失减少。

1.4 空气加热器的选型

空气加热器的运行原则：