[工学]第四章油品加热与热力管道计算.ppt
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1、工学第四章油品加热与热力管道计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 二、本章重点:1、起始、终了温度计算 2、全面加热器面积计算 3、保温层和伴热及经济保温层厚度计算第四章 油品加热与热力管道计算油库设计与管理一、油品加热的目的 1、降低油品在管道的输送摩阻;2、加快装卸油罐车和船的速度;3、促进原油破乳;4、使油品脱水和沉降杂质;5、加速油品的调和;6、进行滑油的净化再生;7、燃料油的进炉加热。二、油罐及管线保温的目的:经济目的:减小热损失,降低能
2、耗。生产目的:方便操作,减少事故发生。4.1油品加热的目的和方法第四章 油品加热与热力管道计算 一一、加热方法加热方法1、热源:水蒸汽、热水、热空气、电。2、常用水蒸汽:具有热焓高,易于制备和输送,安全,相 变热,3-8atm。3.油罐(车)加热方法蒸汽直接加热法:将蒸汽直接通入被加热的油品中。优点:操作方便,热度高 蒸汽间接加热法:将水蒸汽通过油罐中的管或加热器或罐车的加热套,使加热器或加热套升温来加热油品。热水垫层加热法:依靠油品下面的热水垫向油品加热,地下水封油库采用固定水位法储油应用这种方法。4.1油品加热的目的和方法第四章 油品加热与热力管道计算 热油循环加热法:从储油容器中不断抽出
3、一部分,在容器外加热到低于闪点温度1520,再用泵打回容器中与冷油混合。优点:没有加热器,不影响油品质量。缺点:增加油泵,换热器4、电加热法 油管线加热方法 蒸汽伴随加热法(内伴随、外伴随)电加热法(直接加热、间接加、热感应加热)4.1油品加热的目的和方法第四章 油品加热与热力管道计算4.2油品加热起始温度和终了温度加热起始温度(即冷却过程的终了温度)加热终了温度(即冷却过程的起始温度)第四章 油品加热与热力管道计算一、加热终了温度的确定根据下列因素确定加热终了温度:油品性质作业性质地区及气温节约能源安全因素4.2油品加热起始温度和终了温度第四章 油品加热与热力管道计算1、加热是为了输送油品终
4、了温度。2、高于凝固点510。3、燃料油杂质水份分离,使油品温度达到1c/s的温度。4、燃料油作为锅炉燃料时,加热温度依喷嘴对油品的粘度要求而定。5、润滑油沉降脱水脱杂质时,终了温度80 85,不超过95,因为重油含水达到100 时起泡,防突沸现象。4.2油品加热起始温度和终了温度第四章 油品加热与热力管道计算二、油库中的油品一般不会冷却到凝固状态,所以只研究冷却过程。4.2油品加热起始温度和终了温度第四章 油品加热与热力管道计算假设条件:油品温度均匀一致 无蜡析出 K=c(常数)热容c=常数则有:4.2油品加热起始温度和终了温度第四章 油品加热与热力管道计算 两边积分:-最冷月地表平均温度,
5、-最冷月油罐周围大气平均温度,-油罐高H和直径D之比4.2油品加热起始温度和终了温度第四章 油品加热与热力管道计算 环境温度:4.2油品加热起始温度和终了温度 第四章 油品加热与热力管道计算一、油罐管式加热器的种类一、油罐管式加热器的种类 1 1)按布置形式分按布置形式分 全面加热器:全面加热器:均匀布置在罐内距罐底不高的整个水平位置。应用于短时间内要从油罐中发出大量油品。局部加热器:局部加热器:布置在罐内收发油管附近,应用于粘度不高(50时,粘度小 ),但不含冷至凝固点温度以下的油品,一次收发油量不多的油品。4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算2 2)按结构形式分)按
6、结构形式分 分段式加热器分段式加热器:(1)由1550mm无缝钢管焊接而成,每段管长度小于500mm,以并联、串联组成一组,组数偶数,对陈布置,在收发油管的两侧,每组有独立的进出口。(2)安装有一定的坡度 h=iL0+h0 i-坡度,大罐取1/150 1/75,小罐取1/75 1/50。L0分段管组长度 h0冷水管出口高度,h0=01 0.2m 优点:分段管组长度不大,摩阻较小,因此可在较低的蒸汽压力下工作,可降低入口管的高度,减少加热死角。蛇管式加热器蛇管式加热器:用1550mm无缝钢管焊接而成,为了安装和维修方便,设置少量法兰连接,使用导向卡箍,支架具有不同高度,使蛇管沿着蒸汽流动方向保持
7、一定坡度,需压力高。4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算二、全面加热器的加热面积的计算二、全面加热器的加热面积的计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算关于t1和t2n加热器入口是饱和蒸汽,出口是饱和水,又忽略加热管中的压降,则有:t2=t1 n加热器进口为饱和蒸汽,出口为过冷水,则加热器的加热面积为:式中:为过冷系数 4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算罐内油品平均温度罐内油品平均温度时时时时4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算K K0 0的计算的计算无限大平板无限大平板4.3油罐加热器的结构和计
8、算 第四章 油品加热与热力管道计算内部放热系数a1可按紊流状态下强制运动放热公式计算:考虑相变在进行粗略计算时,k0=0.6a24.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算油品的定性温度取油品平均温度ty和加热器管子外壁温度的算术平均值,管子外壁温度可先假设。4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算内部放热时为内径,外部放热时为外径。定性温度取决于对流换热过程中流体的运动形式,受迫运动的对流换热,定型温度取流体的温度,自然对流换热,定性温度
9、取流体和换热壁面的平均值。比热容c值可从表4-9查得或按下式计算(kJ/kg.)式中:d15油品15的相对密度;t油品定性温度,。4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算单位时间内加热油品所需总热量如果油品未冷却到凝固点:如果保温:4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算油罐总传热系数K值的计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和
10、计算第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算一一.计算加热器步骤计算加热器步骤4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力
11、管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算二.蒸汽耗量的计算式中:加热器蒸汽耗量,;:加热所需总热量,;:加热器进口处干饱和蒸汽的热焓值,;:加热器出口处饱和冷凝水的热焓值,;4.3油罐加热器的结构和计算 第四章
12、油品加热与热力管道计算 三.蛇管式加热器分段长度的计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.3油罐加热器的结构和计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.4铁路油罐车的加热计算蒸汽加热套设计计算内容确定加热时间确定蒸汽耗量 第四章 油品加热与热力管道计算 为油品升温及溶解蜡结晶所需要的热量为油品升温及溶解蜡结晶所需要的热量,;为单位时
13、间内蒸汽通过加热套传递给油品的热量,为单位时间内蒸汽通过加热套传递给油品的热量,;为通过油罐车上表面散失于周围大气中的热量,为通过油罐车上表面散失于周围大气中的热量,;为通过加热套散失于周围大气中的热量,为通过加热套散失于周围大气中的热量,;4.4铁路油罐车的加热计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.4铁路油罐车的加热计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.4铁路油罐车的加热计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.4铁路油罐车的加热计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.4铁路油罐车的加热计算 第四章 油品加热与热力管道计算4.5输油管路的外伴随加热 第四章 油品加热与热力管道计算4.5输油
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