第期齐会石油化工螺旋管式热交换器的设计何松林齐香石油化工设计院螺旋管式热交换器是目前国际上比较流行的换热器之一,’甘于它具有传热系数大、污垢热阻小、结构紧凑、客易维修等特点,适合处理那些粘度大的流体。在新引进的设备中,螺旋管式热交换器的数量比较多。本文介绍螺旋管式热交换器的设计方法。并对胜利炼油厂的万标米时制氢装置的原料油加热器进行设计和校核,物流的热力学性质及传递物性邮一上的化工模拟软件包计算获得,结果准确、可靠,并已通过审核。齐鲁石油化工设计院为胜利炼油厂设计的万标米“时制氢装置是全国最大的一套单系列制氢装置。在生产过程中,来自罐区的原料油在进入加氢、脱硫反应器之前,需要在压力下,由液态汽化升温到。℃,对换热器性能要求很高,而且原料油的加热汽化又是整个工艺流程中非常关键的一环。经过滇重研究,决定选用螺旋管式换热器。因为该种换热器与一般管壳式热交换器相比,具有传热系数大、污垢热阻小、结构紧凑、容易维修等特点,适合处理粘度大的流体。目前专门介绍螺旋管式换热器设计方法的书籍很少,经过查阅大量有关换热器的资料,并在青岛化工学院的专家和教授的帮助下,终于找到了螺旋管式换热器的设计方法。为保证万标米“时制氢装置中螺旋管式换热器的安全性和准确性,我们先搜集整理了某石化总厂万标米”时制氢装置中运行正常的螺旋管式换热器的主要设备参数和操作数据,并对其进行核算,证明我们选用的螺旋管式换热器的计算公式是合理和准确的。以下是万标米时制氢装置中螺旋管式换热器的设计过程。一、万标米“时制氢装置中螺旋管式换热器主要技术参数设备参数蛇管数螺旋间距当量直径。。蛇管外径。蛇管内径。一内侧蛇管螺旋直径。。中间蛇管螺旋直径。。外侧蛇管螺旋直径。。。。实际传热面积力物流参数壳程操作条件压力入口温度办℃出口温度。℃中变气流量中变气摩尔流量。管程操作条件压力入口温度℃出口温度。℃原料油流量原料油摩尔流最。合齐奋石油化工其的年物流组成壳程组份摩尔分率。。物流组成管程组份一摩尔分率。。。忿耳久‘铭‘。,一‘。卜。二、界膜导热系数的计算欲求螺旋管式换热器理论传热面积,需分别求出壳侧、管侧的界膜导热系数。由于管程的原料油是由常温汽化过热到。℃,可将其分成三段⋯⋯加热段,蒸发段和过热段,分别求其壳侧、管侧的界膜导热系数。换热器示意图如图所示。段加热段,原料油温度一壳程气相无相变,垂向流经水平环形管。管程液相无相变,流经水平弯管。段蒸发段,原料油温度,一,。。。温度点名称烙值原料油出口原料油露点原料油泡点原料油入口中变气入口中变气出口根据热量平衡,可求出壳程对应原料油、露点处的烩值⋯⋯,一一·⋯一一壳程气相无相变,垂向流经水平环形管。管程沸腾于水平弯管内,二相流。段过热段,原料油温度一壳程气相无相变,垂向流经水平环形管。管程气相无相变,在水平弯管内被过热。图换热器示意图根据原料油的压力和组成,可求出在该状态下的泡、露点。℃二。℃根据原料油和中变气在各点的温度可求出对应烙值”,⋯由式得一一二由式得一根据焰值,可求出壳程对应原料油泡、露点处的温度··,···⋯⋯,℃℃壳侧界膜导热系数之计茸壳侧流体为无相变轴向流动的热载体。雷诺准数林当时,层流区域二。·卜·〔〕⋯⋯当。时,湍流区域,二卜二‘〔一〕。‘“第盆期齐鲁石油化工〔〕“’肠·“”·式中全一传热管螺旋间距—当量直径、。—壳侧流体流量。—壳侧流体质量流速··—每层螺旋管长—流体在相应温度下的导热系数··℃—流体比热·℃林—粘度·—蛇管外径—蛇管数每层螺旋管长。·吕·中变气在过热段、蒸发段、加热段的传递物性数据分别按其在三段中点的温度来计算。过热段幻℃蒸发段℃加热段‘℃二。。,‘,、⋯比热、,、度、⋯导热系数伏加‘姗巡岛、,,、、一—⋯二竺里巴翌一一粤粤髦阵卫竺二生二竺竺一少少“‘一卜竺二竺一理答里二二望二兰卫竺口二卫旦兰竺兰⋯土些止加热段】·“·““·。·用式计算中变气在三段中的壳侧界膜导热系数过热段。··℃蒸发段··℃加热段。念··℃。管侧界膜导热系教之计算原料油在过热段、蒸发段、加热段的传遨物性数据也分别按其在三段中点的...
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