海洋石油工藝設(shè)計手冊10-換熱和冷卻系統(tǒng)-全文預(yù)覽
【正文】 96 128 86 127 169 97 145 193 3 4 6 8 40 60 80 48 72 96 86 128 170 98 147 196 129 196 257 148 222 296 在空冷器中冷流體系按錯流的流向流動的。 h h因此，當(dāng)管內(nèi)膜傳熱系數(shù)較高時，采用高翅片對提高總傳熱系數(shù)的效果也愈顯著。因此，對迎風(fēng)面速度需要規(guī)定一定的范圍，最大不 超過 ，最小不低于 m/s。 s；對冷凝過程，如果對數(shù)平均溫差的校正系數(shù)大于 ，可采用一管程，否則應(yīng)考慮采用兩管程；對于含不凝氣的部分冷凝過程，為了提高管內(nèi)膜傳熱系數(shù)，應(yīng)采用兩管程或多管程。對冷凝過程，管排數(shù)為 6，同樣比重越大管排數(shù)越多；水蒸汽為 4。℃） 用于油類冷卻：輕油 用于氣體冷卻：空氣或煙道氣 0~2atg， Δ P = 14 kPa 2~7atg， Δ P = 35 kPa 烴類氣體 0~， Δ P = 7 kPa ~14atg，Δ P = 21 kPa 14~100atg，Δ P = 7 kPa Δ P = 20 kPa Δ P = 34 kPa Δ P = 70 kPa 250 ~ 350 100 150 170 250 300 350 420 460 2）管排數(shù) 國產(chǎn)系列現(xiàn)有 8 三種。因此，當(dāng) F 值小于 時，應(yīng)該增加管程數(shù)或殼程數(shù)，或者用幾個換熱器串聯(lián)；必要時亦可調(diào)整溫度條件。 9 圖 2370 對數(shù)平均溫度差計算圖 4）平 均溫度修正系數(shù) F 上述各式對特定的換熱器所求出的總傳熱量有一定的誤差，因此，每一種特定的換熱器都需要一個特定修正系數(shù)進(jìn)行修正，即： Δ T = F例如，蓄熱式加熱器可以看作是這種傳熱方式。 8 表 2332 管式換熱器總傳熱系數(shù)參考值 換熱介質(zhì) 總傳熱系數(shù) （ kcal/m2換熱器的管壁在操作中不斷地被污垢所覆蓋，它對傳熱性能與壓力降都有影響。 K 值的提高主要是依靠提高管程與殼程的膜傳熱系數(shù)。 h h hΔ T 式中： K：冷熱流體之間的總傳熱系數(shù)， kcal/m2 3． 國產(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn)空冷器型號及表示方法 X X – X – X – X – X/X – X 管程數(shù) 翅片比 /翅片管型式 設(shè) 計壓力， kPa 管箱型式 管束換熱面積， m2 翅片管排數(shù) 管束公稱尺寸 長寬 m 型式： p水平式管束， x斜頂式管束， s濕式管束 例如： 3–4––16S––II 即為： 斜頂式管束，長 ，寬 3m， 4 排管，換熱面積 ，設(shè)計壓力為 16kg/cm2的絲堵式管箱，翅片比 ， L 型纏繞翅片管， II 管程。在主甲板上有加熱管匯和閥門，根據(jù)艙溫就地控制閥組的開度。他是一個圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)件有被加熱盤管，圓筒內(nèi)充滿了水，電加熱器加熱水的溫度，當(dāng)被加熱 介質(zhì)通過筒體內(nèi)的盤管時，由熱水加熱。見圖 2369。見圖 2368?？绽淦鬟m于冷凝或冷卻干凈的氣體及輕質(zhì)油品。它由管束、風(fēng)機(jī)、構(gòu)架及百葉窗組成。板式換熱器通常適用于液液換熱。 圖 2365 套管式換熱器 3）板式換熱器 板式換熱器為一組金屬板片構(gòu)成，兩相臨板片的邊緣襯以墊片，冷熱流體交替在板片兩側(cè)流過，通過板片進(jìn)行傳熱。 見圖 2365。優(yōu)點(diǎn)是單位體積設(shè)備所能提供的傳熱面積較大，傳熱效果也較好。 1）管殼式換熱器 3 管殼式換熱器由殼體、管束、管板和封頭等部件構(gòu)成。 T1 熱流 ⑵ 兩種流體換熱時，若熱流尚需進(jìn)一步冷卻，冷流尚需 t2 T2 進(jìn)一步加熱，則冷端的溫度差≦ 15℃。在熱流進(jìn)口溫度和冷流出口溫度相等的極限情況下，熱量利用的效率即換熱效率雖然最大，但熱強(qiáng)度為最小，需要的傳熱面積為最大。 s） 最大流速（ m/s） 1500 1000 ~ 500 500 ~ 100 100 ~ 35 35 ~ 1 1 流速的確定，既要有利于傳熱，又要使換熱器的壓降在合理的范圍內(nèi)。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在不同的操作條件下確定合理的流速。 8）氣相冷凝走殼程（無管殼式換熱器的那種折流板）。 5）粘度大或流量小的走管程，因可采用多管程獲得較大的流速，有利傳熱。 2）有毒性的介質(zhì)走管程，泄漏機(jī)會較少。在安排換熱流程的同時，對溫度等操作條件也應(yīng)隨之加以確定。 換熱和冷卻的流程設(shè)計是要在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，最大限度的回收熱量，也就是考慮如何合理安排換熱流程。在確定時應(yīng)考慮以下因素： 1）有腐蝕性介質(zhì)走管程，以免走殼程時換熱器的管程和殼程同時受腐蝕。殼程不便于清洗。 7）在水冷卻器中，一般均為水走管程，被冷卻的介質(zhì)走殼程 。增加流速有利于傳熱，同時也增加了壓降。 2 表 2330 不 同粘度的液體在換熱器中的最大流速 液體粘度（ mPa 換熱終溫的確定，影響到熱強(qiáng)度和換熱效率。 2）冷端的溫差分 3 種情況 ： ⑴ 兩種流體換熱時，在一般情況下端點(diǎn)溫度差≦ 20℃。 圖 2363 溫度差計算示意圖 二、冷換設(shè)備類型及其選擇 1．冷換設(shè)備的類型 及適用范圍 海上常用的冷換設(shè)備有：管殼式換熱器、套管式換熱器、平板式換熱器和空冷器。 管殼式換熱器 在所有換熱器中使用最廣泛。 圖 2364 管殼式換熱器 2）套管式換熱器 將兩種直徑大小不同的直管裝成同心套管，并可用 U 形肘管把許多段串連起來，每一段直管稱作一程，即為套管式換熱器。適用于流量不大，所需傳熱面積不多的場合。另外，板翅式換熱器檢修難度較大及對流體的潔凈度要求高，耐壓能力低于管殼式換熱。 4 圖 2366 板式換熱器 4）空冷器 空冷器是用空氣來冷卻通過管內(nèi)的流體?？绽淦鬟m用于缺少水或水處理昂貴的地區(qū)。 ① 直接加熱型電加熱器 直接加熱型電加熱器為電熱原件插到罐體內(nèi)直接與被加熱介質(zhì)接觸。 ②
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