【正文】 鍋爐的用途 鍋爐的主要用途為采暖、洗浴和供應(yīng)優(yōu)質(zhì)蒸汽等。 總熱阻為： 21aDRRbb ???? （ 56） 式中 bR —— 蒸汽管保溫層的熱阻，DDR bbb ln2 1???， ?mW/ ℃； bD —— 保溫層外徑， mm； 2a —— 保溫層外壁至周圍大氣的對流放熱系數(shù)，可近似取 ?? 22 / mWa ℃。耐熱溫度高，耐振動(dòng)；抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于 含可燃物和水分極少；吸水性低；對金屬無腐蝕 作用等等。對于儲存粘油和易凝油的油罐，在我國華北、東北和西北地區(qū)都應(yīng)做保溫層。 表壓力 的蒸汽溫度為 169℃， 已知罐內(nèi)油品平均溫度為重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 25 30?yt ℃，假設(shè)加熱器管壁溫度為 120?bit ℃。加熱器管子的外壁溫度可先假設(shè)，求出 2a 值后再校核原假設(shè)是否正確，也可近似地取加熱器管子 外壁溫度等于蒸汽溫度。 蒸汽在加熱器管子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度較快，蒸汽本身粘度一般很小，因此常處于紊流狀態(tài)（ 4Re 10? ）。 5柴油采用立式拱頂油罐 5 個(gè) 20220 3m 的油罐和 1 個(gè) 10000 3m 的油罐 （ 1） 20220 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算 油品定性溫度 t ，℃ 油品比熱容c ，?kgkJ/ ℃ 油品定性溫度 t ，℃ 油品比熱容 c ，?kgkJ/ ℃ 0 60 10 70 20 80 30 90 40 100 50 110 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 12 取 10??yst ℃， 15?yzt ℃ 15??jt ℃ 1)平均油品溫度 yt 的計(jì)算 1515 1510 ???????? jys jyz tt tt 所以 2 yzysy ttt ?? 1510 ????yt ℃ 2)罐壁傳熱系數(shù)的計(jì)算 假設(shè) ??bit ℃油品的定性溫度 12 ??? jbi ttt ℃ 假設(shè) ?? ? ? ??? tadd t ? ? ????d 320 /827 mkg?? 把 20? 的數(shù)值帶入儲運(yùn)油料學(xué)附表 2 油品密度溫度系數(shù)表中查得 ?a ，所以此假設(shè)正確 ? ? ??? add ? ? 0 0 ????d ? ?202201 ??? ue?? ? ? sme / 262022 2 6 ??? ????? mh 2 4 ??? ? ? ????d 315 /830 mkgy ?? ? ?tyy 0 00 1715 ?? ?? ? ? ????? mWy / ? ℃ 由參考文獻(xiàn) [1]表 49 查得油品比熱容 c 值并用內(nèi)插法算得定性溫度 下的?? kgkJc / ℃ ???? （從參考文獻(xiàn) 1 表 48 原油和油品體膨脹系數(shù) ? 查得） 23?? tdgGr ?? 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 13 1226 63 )( ??? ????? ??Gr cPr ???? 6 ?????? ? 713 ?????Gr 從 參考文獻(xiàn) 1 查表 47 得 ?? 3/1?n ? ?Pr1 ?? Grha ybi ?? ? ? ?????? 23/1131 / mWa bi ℃ 查由 參考文獻(xiàn) 1 表 412 并用內(nèi)插法可得到 ??? ? mWqi / 2? ℃ smqi / 26???? smv /? mD ? qiqiDv??Re 666 ??????? ? 從參考文獻(xiàn) [1]的表 413 查得 ?c ?n nqibi DCa Re2 ?? ? ? ??????? ? / mWa bi ℃ 已知黑度 ?? ，黑體輻射系數(shù) ?? 20 / mWC ℃ ? ?qibiqibibi ttttCa ? ???????? ????4403100273273? ???? ?????? ???????? ????? 2443 / 100 27315 100 mWa bi ℃ 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 14 ???????? 2321/11 111 1 mWaaaKbibibibi℃ ? ? ? ? 1?????????? yqiybibibi tttaKt ℃ 所以假設(shè)合理 ?? 2/ mWK ding ℃ ?? 2/ mWKdi ℃ 2 9 02 4 8 mDhF bi ????? ?? ? ? 222 %%154 mDHDF di n g ?????????? ???? ? ? 222 mDF di ????? ?? didi ngbidididi ngdi ngbibi FFF FKFKFKK ?? ??? ???? ?????? 2/ mWK ℃ （ 2） 10000 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算 取 10??yst ℃， 15?yzt ℃ 15??jt ℃ ?yt ℃ 罐壁傳熱系數(shù)的計(jì)算 假設(shè) ??bit ℃油品的定性溫度 12 ??? jbi ttt ℃ 由 20220 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算 ?? ? ? ??? add ?d ? ? sme / 262022 2 6 ??? ????? mh 1 2 6 ??? ? ? ????d 315 /834 mkgy ?? ? ?tyy 00 05 715 ?? ?? ?? mWy /? ℃ 由 參考文獻(xiàn) [1]表 49 查得油品比熱容 c 值并用內(nèi)插法算得定性溫度下的?? kgkJc / ℃ ???? （從 參考文獻(xiàn) [1]表 48 原油和油品體膨脹系數(shù) ? 查得） 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 15 23?? tdgGr ?? 1126 33 )( ??? ????? ??Gr 6 ?????? ? 713 ?????Gr 從 參考文獻(xiàn) 1 查表 47 得 ?? 3/1?n ? ? ?????? 23/1131 / mWa bi ℃ 查由 參考文獻(xiàn) 1 表 412 并用內(nèi)插法可得到 ??? ? mWqi / 2? ℃ smqi / 26???? smv /? mD ? 466 ??????? ? 從參考文獻(xiàn) [1]的表 413 查得 ?c ?n ? ? ??????? ? / mWa bi ℃ 已知黑度 ?? ，黑體輻射系數(shù) ?? 20 / mWC ℃ ???? ?????? ???????? ????? 2443 / 100 27315 100 mWa bi ℃ ???????? 2321/11 111 1 mWaaaKbibibibi℃ ? ? ? ? 1?????????? yqiybibibi tttaKt ℃ 所以假設(shè)合理 ?? 2/ mWK ding ℃ ?? 2/ mWKdi ℃ 4 4 21 2 mDhF bi ????? ?? ? ? 222 %%154 mDHDF di n g ?????????? ???? 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 加熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 16 ? ? 222 mDF di ????? ?? didi ngbidididi ngdi ngbibi FFF FKFKFKK ?? ??? ???? ?????? 2/ mWK ℃ 重油的傳熱系數(shù)計(jì)算 重油即常壓渣油由參考文獻(xiàn) 1 表 42 得到渣油的加熱溫度推薦值為 70~80℃，本設(shè)計(jì)中選 70℃ ,重油油罐采用地上保溫立式罐 （ 1） 20220 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算 地上保溫立式油罐的罐壁傳熱系數(shù) biK baobibaoK??? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇玻璃棉氈為保溫層材料 W mbao? ??℃，油罐的保溫層厚度取? ? m 20 .0 5 0 .2 5 W m0 .2biK ? ? ?℃ 與地上不保溫油罐相同，地上保溫油罐的罐頂傳熱系數(shù) dingK 和罐底傳熱系數(shù) diK 相 對于罐壁傳熱系數(shù) biK 對總傳熱系數(shù)影響較小，可不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算而選用經(jīng)驗(yàn)值， ?dingK ，?diK 取 10??yst ℃， 70?yzt ℃ 15??jt ℃ 0 1 mDhF bi ????? ?? ? ? 222 mDF di n g ????? ?? ? ? 222 mDF di ????? ?? didi ngbidididi ngdi ngbibi FFF FKFKFKK ?? ??? ???? ?????? 2/ mWK ℃ (2） 2022 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算 與 20220 3m 的油罐的總傳熱系數(shù)的計(jì)算相同 ， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇玻璃棉氈為保 溫層材料 W mbao? ??℃，油罐保溫層厚度取 ? ? m 。 油品的定性溫度取油品平均溫度 yt 和加熱器管子外壁溫度的算術(shù)平均值。但 5柴油 和重油的粘度相對同溫度下的汽油較大，油庫所在地區(qū)最低氣溫又比較低，為保證裝卸作業(yè)的順利進(jìn)行，必須對這兩種油品的油罐進(jìn)行熱。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)某一組發(fā)生故障時(shí)，可單獨(dú)關(guān)閉該組閥門，而用其他完好的各組繼續(xù)進(jìn)行加熱作業(yè)。 間接加熱法是把有良好電絕緣的電熱導(dǎo)線和油管用保溫材料包扎在一起，電熱導(dǎo)線通電后發(fā)熱，將熱量傳給油管以加熱管內(nèi)油品；感應(yīng)加熱是把線 圈和油管用保溫材料包扎在一起，線圈通交流電后產(chǎn)生交變磁場，輸油管在交變磁場中誘發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流而升溫，使管內(nèi)油品被加熱。庫內(nèi)管道一般都不長，熱油在管道中輸送不會有很大溫降，油品不至于在管路中凝固，所以一般情況下不需要進(jìn)行伴隨加熱。油庫中對油品加熱的主要目的是：降低油品在管道內(nèi)輸送的水力摩阻，加快油罐車和油船的裝卸速度，促進(jìn)原油破乳，使油品脫水和沉降雜質(zhì)，加速油品的調(diào)合等。依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書上給出的油庫經(jīng)營的油品種類以及油品的年收發(fā)量和油品進(jìn)入油庫的方式以及運(yùn)出的方式。其次要針對不同油品選擇合 適的加熱器，計(jì)算經(jīng)濟(jì)合理的加熱溫度，選擇經(jīng)濟(jì)合理的蒸汽壓力溫度。并對加熱器的一些結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，并選擇了蒸汽鍋爐的型號。它是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)、原油加工、成品油供應(yīng)及運(yùn)輸?shù)募~帶，是國家石油儲備和供應(yīng)的基地，它對于保障國防和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展具有相當(dāng)重要的意義。 此設(shè)計(jì)中取風(fēng)速為 （ 根據(jù)給出的年平均氣溫、 月最高溫度、月最低氣溫為以及降雨量等基本資料查氣象資料得到其年平均風(fēng)速為 ～ 3m/s），最冷月地表平均溫度去 20℃（低于月最低溫度） 油品資料： 進(jìn) 93汽油 13 萬噸 /年， 5柴油分別為 25 萬噸 /年，汽油全部由鐵路外運(yùn)， 5柴油用汽車槽車運(yùn)出；重油由鐵路運(yùn)進(jìn) 20 萬噸 /年，全部由汽車槽車運(yùn)出。 優(yōu)點(diǎn) 是 蒸汽與油品不直接接觸。優(yōu)點(diǎn) 是施工和維修方便 ；缺點(diǎn) 是熱效率低。 分段式加熱器 分段式加熱 器由若干個(gè)分段構(gòu)件組成，每一分段構(gòu)件由 2~4 根平行的管子與兩匯管連接而成。常把蛇管分成幾節(jié)彼此對稱地分布在進(jìn)出油管的兩側(cè)，各節(jié)均有單獨(dú)的蒸汽輸入管和冷凝水排出管，各節(jié)可單獨(dú)調(diào)節(jié)以調(diào)整加熱面積。 ? ?Pr1 ?? Grha ybi ?? （ 43） 式中 ?、 n —— 系數(shù)，決定 Pr?Gr 值的大小，可 由《參考文獻(xiàn) 1》 的表 47 查得； h —— 油罐內(nèi)油層高度 ， m； y? —— 油品在定性溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)， W/m2? ℃ ； Gr —— 格拉曉夫準(zhǔn)則，反映流體在自然對流時(shí)粘滯力與浮升力 的關(guān)系，即流體自然對流的強(qiáng)度 ： 23?? tdgGr ?? （ 44） Pr —— 普朗特準(zhǔn)則，反映流體的物理性質(zhì)： cPr ???? （ 45） 其中 g—— 重力加速度，