【正文】 ater design, the design uses a floating head heat exchanger, diesel heating crude. The heat exchanger design plete the process calculation, including both diesel and crude oil physical property based data, heat transfer area estimation, the size of the heat exchanger structure process calculation, and were accounted for respectively, draw a flow chart with control points, heat exchanger assembly drawing. Key words: floating head heat exchanger。換熱器的類型很多，性能各異，從早期發(fā)展起來(lái)的列管式換熱器到近年來(lái)不斷出現(xiàn)的新型、高效換熱設(shè)備，各 具特點(diǎn)。當(dāng)然，在傳熱效率、設(shè)備的緊湊性、單位面積的金屬消耗量等方面，還稍遜于各種板式換熱器，但仍不失 為目前化工廠中主要的換熱設(shè)備。 （ 1）固定管板式換熱器 固定管板式換熱器如圖所示。 缺點(diǎn)：殼程檢修和清洗困難。其兩端管板之一不與外殼連接，可以沿管長(zhǎng)方向浮動(dòng)，該端稱為浮頭。 適用于兩流體溫差較大的各種材料的換熱，應(yīng)用較為普遍。管子可自由伸縮，與殼體無(wú)關(guān)。 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 圖 13 U 形管式換熱器 （ 4）填料函式換熱器 填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 缺點(diǎn)：填料函耐壓不高，殼程介質(zhì)可能通過(guò)填料函外漏。因而節(jié)能設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)備受矚目。因此，物性模擬一直為傳熱界重點(diǎn)研究課題之一，特別是兩相流 物性的模擬。為此，要求物性模擬在實(shí)驗(yàn)手段上更加先進(jìn)，測(cè)試的準(zhǔn)確率更高。在超常規(guī)強(qiáng)度計(jì)算中，可 模擬出應(yīng)力的分布圖，使常規(guī)方法無(wú)法得到的計(jì)算結(jié)果能方便、快捷、準(zhǔn)確地得到，使換熱器更加安全 可靠。板殼式換熱器、折流桿換 熱器、板翅式換熱器、板式空冷凝將得到發(fā)展，振動(dòng)損失將逐漸克服，高溫、高壓、安全、可靠地?fù)Q熱器機(jī)構(gòu)將朝著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、重量輕發(fā)展。電場(chǎng)動(dòng)力效應(yīng)強(qiáng)化傳熱技術(shù)、添加物強(qiáng)化沸騰傳熱技術(shù)、通入惰性氣體強(qiáng)化傳熱技術(shù)、滴狀冷凝技術(shù)、微生物傳熱技術(shù)、磁場(chǎng)動(dòng)力傳熱技術(shù)將會(huì)在新的世紀(jì)得到研究和發(fā)展。 6． 控制結(jié)垢及腐蝕的研究 國(guó)內(nèi)污垢數(shù)據(jù)基本上是 20 世紀(jì) 60 年代 ~70 年代從國(guó)外照搬而來(lái)。保證裝置低能耗、長(zhǎng)周期的運(yùn)行，超聲防垢技術(shù)將得到大力發(fā)張。管殼式換熱器按用途分為無(wú)相變傳熱的換熱器和有相變傳熱的冷凝器和重沸器。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，隨著裝置大型化的的發(fā)展要求，大型換熱器的使用需求增加。由于具有體積小、重量輕、效率高、可處理兩種以上介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，這種換熱器迅速在石油化工、乙烯裝置中得到推廣應(yīng)用。隨著城市集中供熱規(guī)模越來(lái)越大，面積小于 1000m使用溫度小于 200℃ 、壓力小于 的板式換熱器已不能使用工的需要。 隨著人民生活水平的提高，牛奶、果汁、明膠用量越來(lái)越大，大型多效板式蒸發(fā)器的開(kāi)發(fā)適應(yīng)了食品加工的發(fā)展。相鄰兩層螺旋狀傳熱的螺旋方向相反，一般非為單層和多層，可同時(shí)處理兩種以上介質(zhì)?？绽涫綋Q熱器利用空氣作為冷卻介質(zhì)，替代了循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)能效果非常明顯。流程優(yōu)化軟件技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了換熱器應(yīng)用的增多。 ① 按所有材料分類 一般可把換熱器分成金屬材料和非金屬材料兩類。單程即流體一次性流過(guò)換熱器的全稱，而多程則是流體經(jīng)過(guò)兩次或兩次以上往返流經(jīng)換熱器全程。 要使換熱器能在給定的實(shí)際條件下很好地運(yùn)行，必須在熟悉和掌握換熱器的結(jié)構(gòu)及其工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，并根據(jù)所給定的具體生產(chǎn)工藝條件對(duì)換熱器進(jìn)行合理的選型。 ② 換熱器本身必須能夠在所要求的工程實(shí)際環(huán)境下正常工作。 ④ 換熱器應(yīng)盡可能地經(jīng)濟(jì)。 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 流程的安排 流體通道的選擇可參考以下原則進(jìn)行： （ 1） 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，以便于清洗管子； （ 2） 腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕，而且管內(nèi)也便于檢修和清洗； （ 3） 高壓流體宜走管程，以免殼體受壓，并且可節(jié)省殼體金屬的消耗量； （ 4） 飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時(shí)排出冷凝液，且蒸汽較潔凈，不易污染殼程； （ 5） 被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體散熱，增強(qiáng)冷卻效果； （ 6） 有毒流體宜走管程，以減少流體泄漏； 本設(shè)計(jì)才 用 浮頭式換熱器，柴油加熱原油，所以，殼程里是原油，因?yàn)椴裼筒灰捉Y(jié)垢，所以選擇管子 ?? 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 第三章 換熱器的工藝計(jì)算 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù) （ 1） 原油 ：入口溫度 70176。C/W,管程與殼程兩側(cè)降壓小于或等于 ，熱阻損失5%?！?1） 原油 815 103 柴油在 147℃ 的物性數(shù)據(jù)如下： 物性 密度 ρo （ kg/m3） 定壓 比 熱容 cpo [kJ/(kg℃ )] 粘度 μo （ Pa 換熱器面積的估計(jì) 熱負(fù)荷 原油的處理量為： 243600 35????cW ? ?? 按原油所需的熱量計(jì)算： ? ?12 ttPWQ cc ?? （ 31） ? ?? ?hkJ6103 090?? ??? 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 平均傳熱溫差 確定流體的定性溫度、物性數(shù)據(jù)并選擇列管換熱器的型式。在換熱器的直徑、流速等參數(shù)未確定時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)也無(wú)法計(jì)算，所以初選 K=190 ? ?CmW o?2 ，則估算面積為： mt???KQA （ 34） 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ ? ?25???? 由于兩流體溫差較大和為了清洗殼程污垢，采用浮頭式列管換熱器。 L?? （ 317） 1 8 860 2 ? ???? AA?39。pp 21o ?????? (322) ? ? 2u1 2oco39。p22oB221????????? ????????????????????? 取污垢校正系數(shù) ? ，則 ? ? M P 1 2 5 8 1 66 9 7 5p o ???????? 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算算結(jié)果匯總 表 31 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算算結(jié)果匯總 參數(shù) 管 程 殼 程 流率 /（ kg/h） 進(jìn) /出溫度 /℃ 170/124 110/70 物 性 定性溫度 /℃ 147 90 密度 /（ kg/m3） 718 815 定壓比熱容 /（ kJ/（ kgK）〕 738 380 污垢阻力 /（ w/m2℃ ) l 長(zhǎng)度， m L 長(zhǎng)度， m N 管數(shù) P 壓強(qiáng)， Pa q 熱流量， W/m2 Q 熱速率或熱負(fù)荷， W r 汽化熱或冷凝熱 ， kJ/kg R 熱阻 ， m2s ρ 密度 kg/m3 F 校正系數(shù) 2 殼程 e 當(dāng)量 1 管程 S 污垢 t 傳熱 m 平均 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論 終于將油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)程程設(shè) 計(jì)完成了，雖然過(guò)程中有很多的困難，但最終還是完成了老師布置的作業(yè)，還學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)內(nèi)容。所以做題時(shí)，選擇需要的換熱器類型。 確定換熱器的傳熱面積，選擇適合的換熱器，確定換熱器的基本尺寸。 本實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)工藝流程圖時(shí)，要了解原油精餾過(guò)程，精餾出柴油，汽油等物質(zhì)，進(jìn)行細(xì)加工，然后與其他物質(zhì)進(jìn)行反映。C/W) 柴油 (kJ/h) 170℃ 110℃ 11654MPa 718(kg/m3 ) (kJ/(kg.℃ ) 103（ Pa 其實(shí)在做課程設(shè)計(jì)之初很茫然，從來(lái)沒(méi)有做過(guò)課程設(shè)計(jì)，不知道該從何下手，只能自己對(duì)著書本研究，卻什么也研究不出來(lái)，隨后又上網(wǎng)查找了一些資料才有了一些的頭緒，和同學(xué)們討論之后，才真正的有了自己的思路。 課程設(shè)計(jì)需要我們自己做出設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)膿Q熱器，并且進(jìn)行 計(jì)算，核實(shí)所選用的換熱器是否滿足自己處理量的換熱器。 在我們做課程設(shè)計(jì)論文時(shí)候，讓我又對(duì) word 有個(gè)更深入的了解，在做關(guān)于 word 的一些知識(shí)的時(shí)候才知道自己的一些計(jì)算機(jī)知識(shí)原來(lái)很不成熟。 在此，謝謝老師對(duì)我的耐心教導(dǎo)，教會(huì)我們一些專業(yè)知識(shí)和一些電腦軟件知識(shí)！ 那種對(duì)老師的感謝已經(jīng)無(wú)法用言語(yǔ)來(lái)表達(dá)，但是還是 真心的感謝老師！祝老師身體健康，萬(wàn)事如意，工作順利！ 油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)Ⅰ 油氣儲(chǔ)運(yùn)課程設(shè)計(jì)教師評(píng)分表 評(píng)價(jià)單元 評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 滿分 評(píng)分 平時(shí)成績(jī) 20% 出勤 能按時(shí)到指定設(shè)計(jì) 地點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，不曠課，不遲到，不早退。 20 制圖質(zhì)量 30% 制圖圖形 圖紙的布局、線形、字體、箭頭