《设计任务——原油加热器-(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设计任务——原油加热器-(2)（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 化工原理课程设计齐 齐 哈 尔 大 学化工原理课程设计题 目 原油加热器的设计 学 院 食品与生物工程学院 专业班级 食工101班 学生姓名 余跃 指导教师 吕君 成 绩 2013年 6 月 24 日阳气决定着脏腑的工作能力，而脏腑的工作能力又决定着身体的健康状况和寿命，所以说，想要身体好一点，寿命长一点，就要学会保护好我们的阳气，增加阳气。健康人晒晒太阳，就能吸收到充足的阳气了，但对于老年人和体质特别虚弱的人来说，恐怕吸收来的阳气也不够解燃眉之急的 化工原理课程设计 摘 要原油加热器是一种对燃料油预先加热或二次加热的节能设备，它安装在燃烧设备之前，实现对燃料油在燃烧前的加温，使其在高温（7
2、0-110）下达到降低燃料油的粘稠度，促进充分雾化燃烧等作用，最终达到节约能源的目的。该设计为年产吨原油的车间精制工段的初步设计，它广泛应用于重油，沥青，清油等燃料油的预先加热或二次加热的场合。技术性能与特点：功率大，体积小，升温快，且采用智能控制模式，控温精度高，可与计算机联网。应用范围广，寿命长，可靠性高。根据以往的生产资料作为车间设计的经验数据，并进行了大量的计算，其中包括物料衡算、热量衡算、设备计算及设备选型，从而确定了设备的具体型号。并用AutoCAD绘制车间平立面布置图、主要设备装配图及手绘带控制点的工艺流程图。关键词：原油加热器；初步设计；高温；节能 Abstract Crude
3、 oil heater is a kind of pre heating or two heating fuel oil on energy saving equipment, which is installed in the combustion equipment, implementation of fuel oil in heating before combustion, the high temperature (70 -110 ) in order to reduce the fuel oil viscosity, promote full atomization effect
4、, achieve finally saving the purpose of energy. The preliminary design for the workshop with an annual output of tons of crude oil refining process, it is widely used in heavy oil, bitumen, pre heating oil and fuel oil or two heating occasions. Technical features: high power, small volume, fast heat
5、ing, and the use of intelligent control mode, high precision of temperature control, and computer network. Wide application range, long service life, high reliability. According to the previous production data as empirical data in design of the workshop, and a lot of computation, including material
6、balance, heat balance, equipment calculation and equipment selection, to determine the specific types of equipment. And draw the workshop layout and facade, major equipment assembly drawings and drawing process flow chart with control points by AutoCAD.Keywords: Crude oil heater；preliminary design；h
7、igh temperature；energy conservation 目 录摘 要IAbstractII第1章总论11.1概述11.2设计条件21.3确定主要物性数据21.4确定设计方案31.4.1 选择换热器的类型31.4.2 流程安排3第2章 工艺设计与计算32.1平均传热温差计算32.2传热面积估算42.3 工程结构尺寸42.3.1 管径和管内流速42.3.2管程数和传热管数42.3.3平均传热温差校正及壳程数42.3.4传热管的排列和分程方法52.3.5 壳体内径52.3.6 折流板62.3.7 其他附件62.4换热器核算62.4.1 壳程表面对流传热系数62.4.2管程表面对流传热
8、系数72.4.3 污垢热阻和管壁热阻82.4.4 总传热系数K82.4.5 传热面积裕度82.5壁温核算92.6 换热器内流体的流动阻力(压降)92.6.1管程流动阻力92.6.2壳程流动阻力10第3章 设备参考数计算113.1壳体113.1.1壳内直径113.1.2壳体壁厚113.1.3壳体质量113.2管板123.2.1管板参数123.2.2管子在管板上的固定方式123.3拉杆123.4分程隔板133.5折流板133.6封头及管箱133.6.1 封头133.6.2 管箱133.6.3筒体法兰及管箱法兰143.7接管及其法兰143.8排气排液管143.9浮头153.10支座设计153.10.
9、1 支座的设计选型153.10.2 支座承载能力校核15附录17附录1换热器的质量统计于下表17附录2 设计计算结果汇总表18结束语20参考文献21致谢22 III 第1章总论1.1概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器，在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通用设备，并占有十分重要的地位，随着我国工业的不断发展，对能源的利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类
10、型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求：首先，合理地实现所规定的工艺条件：传热量、流体的热力学参数与物理化学性质是工艺过程所规定的条件。设计者应根据这些条件进行热力学和流体力学的计算，经过反复比较，使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积，再单位时间内传递尽可能多的热量。其次，安全可靠：换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵照我国钢制石油化工压力容器设计规定与钢制管壳式换热器设计规定等有关规定与标准。再次，有利于安装、操作与维修：设备与部件应便于运输与装拆，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需
11、要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层。最后，经济合理：评价换热器的最终指标是：在一定的时间内，固定费用与操作费的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一指标尤为重要。1.2设计条件原油处理量：50t/h；柴油处理量：35t/h。操作条件：1、温度：原油入口温度70，出口温度110； 柴油入口温度175； 2、两侧污垢阻力均为 0.00025（m2）/W； 3、两侧压降不可大于0.3 at； 4、换热器热损失为3%Q； 5、K预选为250W/(m2)； 6、每年工作330天，每天工作24小时。 表1 由设计任务书可得设计条件如下数参类型 质量流量（标准kg/h
12、） 进口温度 （）出口温度 （）操作压力（Mpa）设计压力（Mpa）柴 油（管内）35000175 -1.11.2原油（管外）5000070110 0.30.4注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa。1.3确定主要物性数据热流量为：Qc = Wc Cpc(T1T2) 1.03 =500002.2（11070）1.03=4.532106kJ/h = 1.26106 W 柴油出口温度：Qh = Qc = Wh Cph (t1t2) 4.532106=350002.48（175t2） t2=123可取流体进出口温度的平均值。管程柴油的定性温度为 壳程原油的定性温度为 表2 由上面两个定性温度数据，查阅参考书可得原油和柴油的物理性质如下 参数类型密度（kg/ m3）定压比热容CpkJ/(kg)导热系数（W/(m)）粘度（Pas）柴油7152.480.1330.64103原油8152.20.1283.01031.4确定设计方案1.4.1 选择换热器的类型由于温差较大和要便于清洗壳程污垢，对于油品换热器，所以采
