海洋石油工藝設(shè)計手冊10-換熱和冷卻系統(tǒng)(參考版)
2024-11-07 15:51本頁面
【正文】 參考文獻 [1] 石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計院組織編寫，冷換設(shè)備工藝計算，石油工業(yè)出版社， 1983 [2] 《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》編寫組編，油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊，石油工業(yè)出版社， 1994 [3] 上?；W(xué)院、成都科技大學(xué)、大連工學(xué)院編，化學(xué)工程，化學(xué)工業(yè)出版社， 1980 [4] 《海上采油工程手冊》編著，石油工業(yè)出版社， 2020 [5] 大慶油田科學(xué)研究設(shè)計院，油氣集輸儲運設(shè)計手冊， 1975 [6] 中國海洋石油總公司翻譯出 版，美國雪夫龍公司《海上油氣工程設(shè)計實用手冊》， 1992 [7] 王松漢主編，石油化工設(shè)計手冊，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 。而 Δ = 110 – 空氣升溫，這樣空氣升溫是 46℃ ，與原假設(shè) 47℃ 一致?！?（ 410W/ m2 23 ⑥ 核算空氣溫升 查 圖 2376，由光管熱強度 104 W/m2與傳熱系數(shù) 350 kcal/m2 ④ 核算迎風(fēng)面積 管束 92m，迎風(fēng)面 9 2 = 18 m2，可以。查表 2336，對 92m（長 寬），低翅片， 6排管，光管面積 145 m2合適，暫決定取 PD–92–6（ VI） 1 片。 ⑶ 平均溫差 ΔT： ① 光管熱強度 假定空氣溫升 47℃ ，查圖 2376 得光管熱強度 104 =104 W/m2。 ⑵ 確定管排數(shù) 按高低翅片管及管排數(shù)的選用方法，選本空冷器為低翅片管，管排數(shù)為 6。h℃ ⑶ 換熱面積： A = Q/(KΔ T) = 349 m2 ⑷ 設(shè)備選型： 數(shù)量： 2 臺 3）選擇型號 型號： BES900––215–6/25–2I 2．空冷器計算實例 1）已知設(shè)計參數(shù) 熱負(fù)荷： 106 kcal/h 體積流量： 42 m3/h 介質(zhì)密度： 776 kg/m3（ 20℃ ） 操作溫度： 165℃ 冷卻到 55℃ 設(shè)計氣溫： 35℃ 2）計算步驟 ⑴ 空冷器選擇 因接近溫度 5535=20℃ ， 用空冷器較合適?！? 玻璃棉氈 礦渣棉氈 石棉硅藻土 泡沫混凝土 100 ~ 160 130 ~ 250 600 400 ~ 600 ~ ~ ~ ~ 5）用于油艙盤管加熱器的導(dǎo)熱油用量計算 W = Q/CH（ t2 – t1） （ 2348） 式中： W：導(dǎo)熱油用量， kg/h； CH：熱油的比熱容， J/ kg ⑶ 保溫油罐總傳熱系數(shù) 21 地上保溫立式油罐的總傳熱系數(shù)求法與上述不保溫油罐相同，只是在計算罐壁傳熱系數(shù)Kb時，考慮到保溫層的熱阻比其他熱阻大的多， Kb可近似地由下式求得： Kb ≈ λ （ 2347） δ 式中： λ：保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)， W/m2℃ 罐底 Kd W/m2油罐傳熱系數(shù)經(jīng)驗值可參考表 2340： 表 2340 油罐傳熱系數(shù)經(jīng)驗值 罐壁 Ka和 Kb ~ W/m2℃ ⑵ 無保溫層油罐總傳熱系數(shù) 作為無保溫層地上立式油罐，則 Ka = Kb，即 Ka Fa = Kb Fb。℃ 艙頂面 Kc W/m2例如新加坡某船廠選用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如表 2339： 表 2339 油艙傳熱系數(shù)經(jīng)驗值 前后隔艙壁面 Ka W/m2 kj/kg 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 綜合前 3 式，單位時間內(nèi)加熱油品所需的總傳熱量可表達為： Q = 1 [Gc（ tyz – tys） + N230。 油品凝固點 ℃ 230?！妫? 230。 G （ 2341） 100 Q3：在加熱過程中單位時間內(nèi)散失到周圍介質(zhì)中的熱量， W； Q3 = FK（ ty – ti） （ 2342） 以上各項式中： τ ：加熱總時間， s；見 表 2337； G：被加熱油品的總質(zhì)量， kg； c：油品的比熱容， J/ kg 1）加熱器的計算 加熱器的加熱面積為： A = Q （ 2338） K0 （ t1 + t2 – ty） 2 式中： A：加熱器面積， m2； Q：單位時間內(nèi)加熱油品所需的 總熱量， W； K0：熱源通過加熱器對油品的總傳熱系數(shù)， W/ m2 從理論上說，油品在正常儲存溫度下，散熱損失最大而升溫耗熱量為零；但當(dāng)油溫還在環(huán)境溫度下時，散熱損失最小，為零，而升溫耗熱量最大。以下以油品為例。 16 圖 2375 管內(nèi)流率、流速與單程管數(shù)及管束規(guī)格關(guān)系圖 17 圖 2376 空冷器算圖 18 圖 2377 一管程的 F 圖 圖 2378 二 管程的 F 圖 多管程時：將單管程的 F 開 N次方（ N為管程數(shù)）。 表 2336 每片管束光管面積 m2 寬邊 m 管排數(shù) 長邊， m 3 6 9 翅片種類 高翅 低翅 高翅 低翅 高翅 低翅 高翅 低翅 2 4 6 8 51 32 47 48 71 48 71 56 84 114 64 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。在計算對數(shù)平均溫差之前，需要先知道空氣的出口溫度。 h h 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。 參見表 2335。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。 4）迎風(fēng)面空氣速度 空氣通過迎風(fēng)面的速度簡稱為迎風(fēng)速；當(dāng)空氣為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，迎風(fēng)面的速度簡稱為標(biāo)準(zhǔn)迎風(fēng)速 UNF。 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。 表 2334 建議采用關(guān)排數(shù)表 類
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