管式加热炉工艺计算程序

赵振兴3　刘　凌　尹晔昕

(中国石油天然气管道工程有限公司)

摘　要　介绍了燃烧原料为燃料油的管式加热炉工艺计算程序。采用VB可视化程序的方法,设计出直观的管式加热炉工作界面,操作简单、使用方便。与以往手工计算相比,极大提高了计算精度和设计质量,缩短了设计工期,同时提高了加热炉的效率。程序计算结果符合工程实际要求,计算结果准确可靠,可广泛用于管式加热炉工艺计算。

关键词　管式加热炉　程序　测试　计算

0　前言

管式加热炉是油气田和长输管道的专用设备,在石油管道中主要是用火焰通过炉管直接加热炉管中原油、天然气、水及其混合物等介质,使其便于管输[1,2]。

管式加热炉需要消耗大量的能量,其热源由燃烧气体或液体而得,因此,为了提高管式加热炉的燃烧效率,必须对管式加热炉的工艺进行准确的计算。由于采用计算机程序计算,因此计算的结果比人工计算更准确,同时有效地提高了工程质量,工作也更加快捷,高效。

1　程序的研制开发

笔者采用V isual Basic作为管式加热炉工艺计算的可视化编程工具,具有界面美观,输入方便,计算结果可视化、计算结果文本输出等优点。

本软件的最终用户是从事管式加热炉工艺计算工作及有关的设计部门。要求用户具有基本的计算机操作知识,并掌握管式加热炉的结构和计算原理。VB软件流程如图1所示。

技术人员只需按照界面输入基础数据,一步步按照软件提示要求去做,就会很快求出所有参数,可以根据计算结果,随时对输入数据进行修改和试算。最后,将所得数据采用Word的形式输出管式加热炉计算书,免去了手动输出计算结果的麻烦

。图1　VB软件流程3赵振兴,男,1980年5月生,硕士研究生,工程师。廊坊市,065000。

45管式加热炉工艺计算程序

本管式加热炉工艺计算程序严格按照石油工业

通用标准SY/T 0538-2004《管式加热炉规范》的要求进行设计,可广泛应用于管式加热炉工艺计算。2　程序测试211　测试实例

为了验证程序的准确性和实用性,结合工程实际,以西部管道工程5000k W 加热炉G W 5000-Y/614-Y2工艺计算为例,验证程序计算结果准确性。

程序需要输入的基础数据如下:(1)原料油比重d 20

4=01861,入炉温度t 1=37℃,出炉温度t 2=70℃;

(2)过剩空气系数α

辐射段α=112,对流段α=113;(3)燃料油组成

C =85172%,H =12115%,O =1121%,S =01433%,N =01161%,W =0132%。

炉进口温度下,油料液相热焓I i =10015

kJ /kg,炉出口温度下油料液相热焓I o =16715kJ /kg 。212　程序计算

程序计算前需要输入加热炉工艺计算参数。其中炉进口和炉出口温度下的油料液相热焓值由《管式加热炉规范》表A 11查得。管式加热炉输入参数界面如图2所示

。

图2　管式加热炉输入参数界面

该程序的各子程序为辐射段计算、对流段计

算、炉管内压力降计算和烟囱计算等,在主界面计

算完毕后会自动调出,最终的计算结果将以Word 形式输出计算书。输出计算书界面如图3所示

。

图3　输出计算书界面

213　计算结果对比

由于管式加热炉工艺计算的参数很多,因此,

选取部分主要加热炉工艺参数进行程序计算。手工计算与程序计算结果对比如表1所示。　表1

手工计算与程序计算结果对比

计算参数手工计算结果程序计算结果

误　差

总热负荷Q /k W

47119×104

4729148175320122%燃料油用量B /kg ?h

-1

5295301227840840123%烟气流量W g /kg ?h -11017110195

0124%

热效率η90%90%0辐射段热负荷Q R /k W 330133×1043310404112730145%对流段热负荷Q C /k W 15814×1041586892105650118%辐射管表面热强度q R

/k W ?m -2?h -12172621786125

0128%对流管表面热强度q C

/k W ?m -2?h -11885718895

0120%炉膛温度T P /℃7807800排烟温度t S /℃1601600辐射管内介质流速u R /m ?s -1

1152

115221120114%对流管内介质流速u C /m ?s -11167

116710106%炉管压力降ΔP /MPa 01086010860074511

辐射炉管压力降ΔP R /MPa 0100713010071410732817×10-4%对流炉管压力降ΔP C /MPa 010123

010123063779614×10-4%烟囱高度H S /m

2214

2214979974840145%

从表1中可以看出,程序计算结果和手工计算

结果非常相近,且误差很小。个别数据差别的主要原因是手工计算存在着累积误差。人工计算时需要反复几次,十分麻烦,准确性也不高,而程序计算

(下转第58页)

5《化工装备技术》第30卷第3期2009年

线以下罐壁焊缝的严密性,内罐强度和设备基础的承载能力是否达到设计要求。充水试验曲线图如图2所示,充水试验前内罐焊接应符合如下条件:凡

与9%N i 钢内罐底板、壁板有关的焊接和焊缝质量

验收合格;组装和探伤资料齐全;钢板表面没有损伤;临时焊点打磨光滑

。

图2　充水试验曲线

内罐充水试验,各关键点的沉降观测在停止充

水后1h 左右,在取得正确的观测数据后继续充水,直至试验水位。当罐内液位达到试验水位,保持24h 检查罐体焊缝,包括罐壁和底部之间的角焊缝,肉眼检查其水密性,结果无渗漏。试验时,每天定时检查,检查内容:混凝土环梁是否有裂纹、夹板、特氟纶、玻璃布等突出,水位下的焊缝严密性是否全部符合要求。在环形空间内设置足够照明,检查人员应定期不间断目测检查内罐焊缝,并

对上部罐壁进行检查。5　结束语

大型LNG 低温储罐的建造中,9%N i 钢内罐的焊接采用了埋弧自动横焊和手工焊条电弧焊,其焊接质量的检验主要由焊接外观检查、无损探伤、产品试板和储罐充水试验等检查过程,射线检测采用双胶片,三增感屏,一次曝光的方法解决了由于焊接接头的材料不均匀导致对射线的吸收的不均匀问题。通过采用检验工艺措施,提高生产效率,保证

了焊接质量,使得50000m 3

LNG 储罐安装顺利,得到了用户的好评。

参　考　文　献

[1]　宋立群19N i 钢10000m 3乙烯低温储罐的焊接[J ]1石油工

程建设,199615,29-361

[2]　梅哗19N i 钢10000m 3乙烯低温储罐焊接技术[J ],化工建

设工程,2002,24(5),10-131

[3]　刘祥儒19N i 钢低温储罐焊接施工经验与工艺问题探讨

[J ],石油工程建设,1977(5),14-181

[4]　Hyung -Seop Shin ,Hae -Moo Lee ,Moon -Saeng Ki m ,I m 2

pact tensile behavi or of 9%nickel steel at l ow temperature [J ]1I nternati onal Journal of I m pact Engineering,2000,24,571-5811

[5]　蔡国强,等19N i 钢低温储罐焊接工艺研究[J ]1机械制造,

2008(7),35-371

[6]　张亚余,等19N i 钢焊接工艺评定的比较研究[J ]1金属加

工(热加工),2008,24,44-461

(收稿日期:2009-03-10)

(上接第55页)

只要输入数据正确,一次就能准确、快速的计算出

结果。设计人员可以根据计算结果调整设计参数和基础数据,直到计算结果符合工程实际要求。3　结语

管式加热炉工艺计算是一项复杂的工作过程,需要计算很多数据,还要用到很多设计参数和经验数据,要求设计人员了解管式加热炉工艺计算方面的知识。采用V isual Basic 作为开发工具,程序在W indo ws 环境下运行,程序简单、实用,界面友

好,操作更加灵活,而且计算精度高,符合工程实

际发展的潮流。提高了管式加热炉工艺的计算效率

和工程质量。

参　考　文　献

[1]　国家发展和改革委员会1SY/T 0538-2004管式加热炉规范

[S]1北京:石油现出版社,20061

[2]　石油化学工业部石油化工规划设计院1管式加热炉工艺计

算[M ]1北京:石油化学工业出版社,19761

[3]　石油化学工业部炼油设计院、北京石油化工总厂设计院合

编1炼油厂管式加热炉设计手册(上篇)[M ]1上海:上海化学工业设计院石油化工设备设计建设组,19771

[4]　蒋加伏,张林峰1V isual Basic 程序设计教程[M ]1北京:

北京邮电大学出版社,20041

(收稿日期:2008-10-13)

855万m 3

LNG 储罐9%N i 钢的焊接质量检验

冶金加热炉设计工作手册.1

冶金加热炉设计工作手册. 作：编委会冶金工业出版社 2011年出版 16开精装1本光盘：0 定价：328元优惠：180元 .. 详细：.......................................... ............

.......................................... ............ 冶金加热炉设计工作手册第一篇冶金工厂加热炉的设计方法和原则第一章加热炉的初步设计第一节设计前的原始资料第二节加热炉炉型的确定第三节加热炉燃料的确定第四节加热炉燃烧装置的确定第五节预热装置的选择及安装第六节鼓风系统和排烟系统第七节炉子水冷系统的确定第八节加热炉钢结构第九节加热炉机械和自动调节第一节绘制加热炉炉型示意简图第二章加热炉的工艺计算和设计第一节燃料燃烧计算

第二节加热炉的热制度第三节钢坯加热温度和时间的计算第四节炉子数量和基本尺寸的确定第五节炉体筑炉材料确定第六节力口热炉炉衬的设计第七节钢架结构的设计第八节炉子热平衡和燃料消耗量的计算第九节燃烧装置的计算第十节预热装置的计算第十一节煤气(空气)管道和烟道的设计第二篇钢铁厂加热炉设计实例第三章120t／h步邂釉肋口热炉设计实例第一节步进梁5勒口热炉设计基本情况第二节步进梁5肋口热炉设计说明第三节步进梁式加热炉及其附属设备的工艺性能第四节步进梁式加热炉各结构说明第六节图例第四章15t／h推钢式连续加热炉设计实例第—节加热炉炉型的选择第二节燃料燃烧计算第三节卿劾燃时间的计算第四节炉子卸》Rl寸的决定及有关的J计嘴标第五节热平衡计算及燃料消耗量的确定第六节燃烧系统的设计第七节烟道的设计

(完整版)加热炉计算

4.加热炉的计算管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰和烟气作为热源，加热在管道中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，保证生产的进行。在预加氢中需要对原料进行加热，以达到反应温度。预加氢的量较小，因此采用圆筒炉。主要的参数如下：原料：高辛烷值石脑油；相对密度： 20 40.7351 d = 进料量：62500/kg h 入炉温度：I τ=350C o ；出炉温度：o τ=490C o ；出炉压强：2 15/kg cm 气化率： e=100%；过剩空气系：α：辐射：1.35 对流段：1.40 燃料油组成： 87%,11.5%,0.5%,1%C H O W ==== 加热炉基本参数的确定 4.1加热炉的总热负荷查《石油炼制工程（上）》图Ⅰ-2-34可知，在入炉温度t1=350℃,进炉压力约15.0㎏/㎝2条件下，油料已完全汽化，混合油气完全汽化温度是167℃。原料在入炉温度350C o ，查热焓图得232/i I kJ kcal = 原料的出炉温度为490C o ，查热焓图得377/v I kcal kg =。将上述的数值代入得到加热炉的总热负荷 Q = m[eIV+(1-e)IL-Ii]

=[1377232]62500 4.184?-?? 37917500/kJ h = 4.2燃料燃烧的计算燃料完全燃烧所生成的水为气态时计算出的热值称为低热值，以Ql 表示。在加热炉正常操作中，水都是以气相存在，所以多用低热值计算。 (1) 燃料的低发热值 1Q =[81C+246H+26(S-O)-6W] 4.184? =[8187+24611.5+26(0-0.5)-61] 4.184????? 41241.7/(kJ kg =燃料) (2) 燃烧所需的理论空气量 0 2.67823.2C H S O L ++-= 2.6787811.500.52 3.2?+?+-= 13.96kg =空气/kg 燃料 (3) 热效率η 设离开对流室的烟气温度 s T 比原料的入炉温度高100C o ，则 350100450s T C =+=o 由下面的式子可以得到 , 100L I q q η=--，取炉墙散热损失 , 1 0.05L L q q Q = =并根据α和s T 查相关表，得烟气出对流室时带走的热量123% L q Q =，所以 1(523)%72%η=-+= (4) 燃料的用量 1379175001277/0.7241241.7 Q B kg h Q η= ==?;

列管式换热器的设计计算

列管式换热器的设计计算晨怡热管2008-9-49:49:33 1．流体流径的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例) (1)不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。 (2)腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。 (3)压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。 (4)饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。 (5)被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。 (6)需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。 (7)粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。 2.流体流速的选择增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长的管子或增加程数。管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准；单程变为多程使平均温度差下降。这些也是选择流速时应予考虑的问题。 3.流体两端温度的确定若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确定流体两端温度的问题。若其中一个流体仅已知进口温度，则出口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温度，便需要根据经济衡算来决定。为了节省水量，可使水的出口温度提高些，但传热面积就需要加大；为了减小传热面积，则要增加水量。两者是相互矛盾的。一般来说，设计时可采取冷却水两端温差为5～10℃。缺水地区选用较大的温度差，水源丰富地区选用较小的温度差。 4.管子的规格和排列方法选择管径时，应尽可能使流速高些，但一般不应超过前面介绍的流速范围。易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有 φ25×2.5mm及φ19×mm两种规格的管子。管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。长管不便于清洗，且易弯曲。一般出厂的标准钢管长为6m，则合理的换热器管长应为1.5、2、3或6m。系列标准中也采用这四种管长。此外，管长和壳径应相适应，一般取L/D为4～6(对直径小的换热器可大些)。如前所述，管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和正方形错列等，如第

加热炉热工检测方案

井口加热炉热工检测方案一、项目来源根据胜利油田采油工程处部署，对胜利油田在用的各厂家的各种类型井口加热炉进行热效率测试。本次测试工作由胜利油田技术检测中心能源监测站承担。二、检测目的：检测加热炉在实际运行工况下的加热炉的热效率。三、依据标准： SY/T6381-1998 加热炉热工测定 SY/T6275-1997 石油企业节能检测综合评价方法四、测试基本检测方法及测试数量 4.1 测试方法测试方法采用正平衡法与反平衡法相结合的测试方法。当现场不满足正平衡测试条件时，则以反平衡测试方法进行测试。正平衡法：通过直接测量加热炉输入热量和输出热量而计算出效率的方法。反平衡法：通过测定加热炉各项热损失而计算出效率的方法。 4.2测试数量因本次需测试的加热炉数量众多，故采取抽样测试的方式进行，抽测比例不低于30%。具体按各厂家加热炉（包括各种型号的加热炉）数量的30%进行。五、测试工况要求： 1 、时间要求：（1）、测试应在加热炉热工况稳定和燃烧调整到测试工况1h后开始进行。（2）、测试的持续时间不少于1h，烟气成分和排烟温度每隔15min读数记录数据一次。 2 、燃料要求：测试时加热炉所用燃料应符合加热炉设计要求。 3 、加热炉液位要求：测试结束时，加热炉液位应与测试开始时保持一致。 4 、加热炉负荷应在符合工艺要求（被加热介质出口温度达到外输要求）的工况。七、测试项目主要测试项目如下： 1)液体燃料元素分析、低位发热量、密度、含水量； 2)燃料消耗量； 3)燃烧器前燃油（气）压力； 4)燃烧器前燃油（气）温度； 5)被加热介质流量； 6)被加热介质密度； 7)被加热介质含水量； 8)加热炉进口、出口介质温度； 9)加热炉进口、出口介质压力； 10)排烟温度； 11)排烟处烟气成分分析； 12)入炉空气温度； 13)炉体外表面温度； 14)当地大气压力； 15)环境温度；

换热器计算步骤

第2章工艺计算 2.1设计原始数据表2—1 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l （9）选取管长（10）计算管数 N T （11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径 D和壳程挡板形式及数量等 i （13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。 2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。

对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为： t=420295 357.5 2 + =℃（2-1）管程流体的定性温度： T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—3 2.4估算传热面积 2.4.1热流量

(完整版)加热炉功率计算.doc

加热功率计算公式 Q 总 =（ Q 有效 +Q 热损失） xa Q 有效 :工件加热吸收的有效热 Q 热损失 :包括炉墙、炉门、风扇等处热辐射损失 a:系数，加热炉一般取 1.2 预氧化炉、回火炉一般取 1.1 1.按实际产量计算 : Q 有效 =Jm (kw) J: 金属的比能(查表 AJW (kw/Kg) 奥地利经验值表格) m:每小时最大装炉量(kg) Q 热损失 =Q1+Q2+Q3+ Q4+Q5+Q6 Q1=2kw x N1(N1: 炉门个数 ) Q2=1kw x N2(N2: 炉顶风扇个数 ) Q3=0.5kw x N3(N3: 电辐射管个数，燃气管散热损失取1kw) Q4=1.5kw x N4 Q5=2kw Q6=Kxa (N4: 横向推料装置) (观察窗、热电偶、气氛消耗 (K: 炉体表面积 , a:炉墙外表面热损失炉外表温度65oC 炉外表温度60oC 炉外表温度55oC ) 时取时取时取 0.5 kw /m2 0.45 kw /m2 0.4 kw /m2 举例某预氧化炉，炉内 4 盘料，料盘600x600，每盘装料温度 <60℃，炉体尺寸： 3200x1800x1700则炉体表面积30m2 周期时间为15 分钟则每小时装料1200kg 加热采用9 支辐射管 300kg，炉内温度450℃，要求炉外墙 1.计算 Q 有效查表 AJW,450 ℃比能 J=0.07kw/kg Q 有效 =Jm=0.07x1200=84 kw 2.计算Q 热损失 Q1=2kw x 2=4kw (N1: 炉门个数) Q2=1kw x 1=2kw (N2: 炉顶风扇个数) Q3=0.5kw x9 =4.5kw Q5=2kw (N3: 电辐射管个数) (观察窗、热电偶、后限位) Q6=Kxa=0.45x30=13.5kw (K: 炉体表面积30m2, a:炉外表 60oC 时取 0.45 kw /m2) Q热损失 =Q1+Q2+Q3+Q5+Q6= 26kw 3.Q 总=（ Q 有效 +Q 热损失） xa=(84+26)x1.1=121kw

管式加热炉温度控制与分析

管式加热炉温度－温度串级控制系统 1设计意义及要求 1.1设计意义管式加热炉是石油工业中重要装置之一，加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内，由于其具有强耦合、大滞后等特性，控制起来非常复杂。同时，近年来能源的节约、回收和合理利用日益受到关注。加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型热工设备，能耗很大。因此，在设计加热炉控制系统时，在满足工艺要求的前提下，节能也是一个重要质量指标，要保证加热炉的热效率最高，经济效益最大。另外，为了更好地保护环境，在设计加热炉控制系统时，还要保证燃料充分燃烧，使燃烧产生的有害气体最少，达到减排的目的。 1.2设计要求 1）本课程设计题目为加热炉温度－温度串级控制系统设计，课程设计时间为2周；学生对选定的设计题目所涉及的生产工艺和控制原理进行介绍，针对具体设计选择相应的控制参数、被控参数以及过程检测控制仪表，并画出控制流程图及控制系统方框图。 2）课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ① 目录； ② 摘要； ③ 生产工艺和控制原理介绍； ④ 控制参数和被控参数选择； ⑤ 控制仪表及技术参数； ⑥ 控制流程图及控制系统方框图； ⑦ 总结与展望；（设计过程的总结，还有没有改进和完善的地方）； ⑧ 课程设计的心得体会（至少500字）； ⑨ 参考文献（不少于5篇）； ⑩ 其它必要内容等。 2方案论证 2.1方案选择管式加热炉加热炉的工作原理如图1所示。要加热的冷物料从左端的管口流入管式加热炉，而燃料从右端的管口流入管式加热炉的燃烧部分，以供热。经加热的物料从右上端的管口流出，物料出口温度1()t θ为被控参数。图1 管式加热炉工作原理图分析管式加热炉的工作过程可知，物料出口温度1()t θ受进入管式加热炉的物料初始温度，物料进入的流量（即物料入口的压强），进入管式加热炉的燃料的流量（也即燃料入口压强），燃料的燃烧值等因素的影响。其中物料进入的流量（即物料入口的压强）和进入管式加热炉的燃料的流量（也即燃料入口压强）是影响物料出口温度1()t θ的主要因素。如果采用单回路控制系统，根据操作量的选取原则，我们可以在物料入口处装上一个调节阀，以控制物料进入的流量；对于进入管式加热炉的燃料的流量，可以使它保持某一恒定值。或在燃料的入口处安装一个调节阀，以控制进入管式加热炉的燃料的流量；对于进入管式加热炉的物料的流量，则可以使它保持某一恒定值。而调节阀的开度大小由安装在物料出口处的温度传感器输出的大小间接控制。它虽然结构简单，实现方便；但不符合生产工艺的要求。因为如果将物料的进入流量进行限定后，则日生产总量也被限定。这显然不符合实际的工业生产情况。在此基础上进行一点改进——不对另一个量进行限制。基于对燃料进入量进行控制的管式加热炉单回路温度控制系统原理图如图2 所示。图2 管式加热炉单回路温度控制系统原理图如图2所示的单回路温度控制系统初看起来是可行的。而且它的结构简单，所需的器材少，投入小。也符合工业设物料出口温度1 ()t θ 1T C 物料入口燃料物料出口温度1()t θ

列管式换热器的设计

化工原理课程设计学院: 化学化工学院班级： | 姓名学号：指导教师： $

目录§一.列管式换热器！ .列管式换热器简介设计任务 .列管式换热器设计内容 .操作条件 .主要设备结构图 §二.概述及设计要求 .换热器概述 .设计要求 ~ §三.设计条件及主要物理参数 . 初选换热器的类型 . 确定物性参数 .计算热流量及平均温差壳程结构与相关计算公式管程安排(流动空间的选择)及流速确定计算传热系数k 计算传热面积 ^ §四.工艺设计计算 §五.换热器核算 §六.设计结果汇总 §七.设计评述 §八.工艺流程图 §九.主要符号说明 §十.参考资料

： §一 .列管式换热器 . 列管式换热器简介列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。设计任务￥ 1.任务处理能力：3×105t/年煤油（每年按300天计算，每天24小时运行）设备形式：列管式换热器 2．操作条件 (1)煤油：入口温度150℃，出口温度50℃ (2)冷却介质：循环水，入口温度20℃，出口温度30℃ (3)允许压强降：不大于一个大气压。备注：此设计任务书（包括纸板和电子版）1月15日前由学委统一收齐上交，两人一组，自由组合。延迟上交的同学将没有成绩。 [ .列管式换热器设计内容 1.3.1、确定设计方案（1）选择换热器的类型；（2）流程安排 1.3.2、确定物性参数（1）定性温度；（2）定性温度下的物性参数 1.3.3、估算传热面积（1）热负荷；（2）平均传热温度差；（3）传热面积；（4）冷却水用量 % 1.3.4、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速；（2）管程数；（3）平均传热温度差校正及壳程数；（4）

1.加热炉工艺计算软件FRNC5使用入门剖析

1.F RNC-5软件的引进与使用概况中石化集团公司下属的若干设计院（石化工程公司）从1997年开始引进了多套美国PFR公司的通用加热炉工艺计算软件FRNC-5。此软件在加热炉工艺计算中得到很好的应用，发挥了重大作用。美国PFR公司全称为PFR工程系统公司（PFR Engineering System，Inc ）。公司设在美国洛杉矶，创建于1972年1月，从事热力学系统设计分析和人员培训。该公司的软件产品拥有六十多个用户，遍布六大洲的十五个以上的国家。其中FRNC-5PC软件有二十年以上的使用经验。本软件可以优化加热炉设计，并可对现有加热炉进行操作分析、加强管理，是一个较为优秀的软件。 2.F RNC-5软件功能与特点 2．1 软件应用范围本程序可用于炼油、石油化工及热电联合等装置中大多数火焰加热炉及水管锅炉的性能模拟及效率预测。程序采用经过证明了的技术，通过综合迭代，将工艺物流模拟、传热和压力降计算等过程组合在一起。程序沿物流及烟气流程，逐个管组逐个炉段严格迭代求解，能精确确定加热炉的工艺参数。计算中还指明不利操作状态，如发出炉膛正压、管壁和扩面元件超温、超临界流动以及酸露点腐蚀等警告信息。程序会算出与显示加热炉的以下工艺参数或不利操作状态：（1）加热炉总热负荷、总热效率，辐射室热负荷（2）辐射室出口温度（桥墙温度）与烟囱入口处温度（3）辐射和对流热强度的均值和峰值（4）辐射段遮蔽段和对流段中所有管组的管壁金属温度和翅片尖端温度的峰值和均值（5）两相流流型及沸腾状态的确定（6）管内两相流的传热和压降（7）管外传热和阻力（8）“阻塞”、“干锅”或“冷端”腐蚀的可能性 2．2 适用的加热炉类型（1）常减压装置加热炉（2）铂重整、铂铼重整和强化重整等装置加热炉（3）重沸炉和过热炉（4）一氧化碳加热炉和锅炉（5）脱硫装置原料预热炉（6）焦化炉和减粘加热炉（7）润滑油蒸馏和蜡油加热炉

石油化工管式工艺加热炉简介

本文由ahutony贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。石油化工管式工艺加热炉简介郑战利管式加热炉在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备统称为管式加热炉。管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。石化工艺加热炉的主要特点是 1.被加热介质为易燃、易爆的液体或气体，且温度和压力较高。操作条件苛刻。安全运行要求高。 2. 加热方式为明火加热。 3. 长周期连续生产。 4. 所用燃料为液体或气体燃料。管式加热炉应满足的要求 1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。 2. 被加热介质不受局部过热。 3. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。 4. 在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。 5. 安全、稳定、连续运行周期在3~5年。 6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。管式加热炉的主要操作参数 1、有效热负荷：为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差， Kw 2、排烟损失热量：排出体系的烟气带走的热量。Kw 3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。 Kw 4、散热损失热量：体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。Kw 5、附属设备能耗：鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量，按供给这些设备的能量计算。 Kw 6、燃料效率：有效吸能量占供给燃料燃烧放出热量的百分数，其数值可能大于l00％。% 7、全炉热效率：有效吸能量占供给炉子总热量（不含附属设备损失）的百分数。% 8、综合效率：是体系供给能量利用的有效程度在数量上的表示，它等于有效能量对供给能量的百分数。 % 9、炉膛热强度：指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量，单位为kw/m3。 10、炉管平均表面热强度：指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量，单位为kw/m2。 11、排烟温度：烟气离开被加热介质加热段的最终温度。℃ 12、排烟氧含量：烟气最终离开被加热介质加热段时中的氧含量。V% 13、炉膛Tp温度：烟气出辐射室时的温度。℃ 14、燃烧过剩空气系数：燃料燃烧理论空气量与供风量的比值。 15、燃料耗量：单位时间内，加热炉消耗燃料总和（Kg/h或Nm3/h）。 16、质量流量：单位时间内，流过单位炉管内截面积的加热介质的质量（Kg/m2.h）。 17、全炉压力降：被加热介质流过炉管系统的压力损失。MPa 管式加热炉的结构简介石油化工工艺管式加热炉由辐射室、对流室、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成（由炉管系统、钢结构、衬里、余热回收装置、燃烧器、供风系统和排烟系统等部分所组成）。辐射室辐射室是加热炉辐射传热起支配作用的部分。由于是火焰直接所在的场所，所以它是加

步进式加热炉设计计算模板

2 10 步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据（1）炉子生产率：p=245t/h （2）被加热金属： 1）种类：优质碳素结构钢（20#钢） 2）尺寸：250 >2200 >3600 （mm ）（板坯） 3）金属开始加热（入炉）温度：t 始=20r 4）金属加热终了（出炉）表面温度：t 终=1200C 5）金属加热终了（出炉）断面温差：t < 15C （3）燃料 1）种类：焦炉煤气 2）焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3）煤气不预热：t 煤气=20 °C 表1-1焦炉煤气干成分（％） ⑷ 出炉膛烟气温度：t 废膛=800C ⑸空气预热温度（烧嘴前）：t 空 =350 C 2.2燃烧计算 2.2.3 计算理论空气需要量L c 1 1 m L o 4.76 —CO -H 2 (n —)C n H m 2 2 4 把表2-1中焦炉煤气湿成分代入 1 1 3 3 3 -H 2S O 2 2 2 3 3) 10 (m /m )

L0 4.76 8.7939 険5741 2 24?8184 3 2?8336。碍 2 10 =4.3045m3/m3

V n V CO 2 V H 2O V N 2 V O 2 224计算实际空气需要量Ln 查《燃料及燃烧》，取n=1.1代入 L n nL o 1.1 4.3045 4.7317 标 m 3/标 m 3 实际湿空气消耗量 L n 湿(1 0.00124g) nL o =(1 0.00124 18.9) 4.7317 =6.0999 标 m 3/标 m 3 2.2.5计算燃烧产物成分及生成量 V c°2 (CO nC n H m CO 2) 100 1 79 1.2702 丄 79 4.7317 100 100 =3.7507 标m 3/标m 3 V 02 (L n L 0)标 m /标 m 100 21 4.7317 4.3045 100 =0.0897 标 m 3/标 m 3 燃烧产物生成总量 (56.5741 2 1 24.8184 2 2.8336 2.2899) 100 0.00124 18.9 4.7317 标m 3/标m 3 标m 3/标m 3 (24.8184 8.7939 2 2.8336 3.0290) 1 100 =0.4231 标 m 3/标 m 3 V H 2O (H 2 m C H n m 2 H 2S H 2O) 1 100 0.00124gL n 标 m 3/标 m 3 V N 2 N 2 100 100 Ln 标说标 m =1.2526

步进式加热炉设计计算模板

步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据 (1)炉子生产率：p=245t/h (2)被加热金属： 1)种类：优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸：250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度：t 始=20℃ 4)金属加热终了(出炉)表面温度：t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差：t ≤15℃ (3)燃料 1)种类：焦炉煤气 2)焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3)煤气不预热：t 煤气=20℃ 表1-1 焦炉煤气干成分(%) 废膛(5)空气预热温度(烧嘴前)：t 空=350℃ 2.2 燃烧计算 2.2.3 计算理论空气需要量L 0 )3322220/(1023)4(212176.4m m O S H H C m n H CO L m n -??? ? ???-++++=∑ 把表2-1中焦炉煤气湿成分代入 2 0103909.08336.238184.2425741.56217939.82176.4-??? ????-?+?+?+?=L =33/3045.4m m

2.2.4 计算实际空气需要量Ln 查《燃料及燃烧》，取n=1.1代入 7317.43045.41.10=?==nL L n 标m 3/标m 3 实际湿空气消耗量 0)00124.01nL g L n ?+=（湿 =7317.4)9.1800124.01(??+ =6.0999 标m 3/标m 3 2.2.5 计算燃烧产物成分及生成量 100 1 )(22? ++=∑CO H nC CO V m n CO 标m 3/标m 3 100 1)0290.38336.227939.88184.24(?+?++= =0.4231 标m 3/标m 3 n m n O H gL O H S H H C m H V 00124.0100 1 )2(2222+? +++=∑ 标m 3/标m 3 7317 .49.1800124.01001)2899.28336.228184.2425741.56(??+?+?+?+= = 1.2526 标m 3/标m 3 n N L N V 100 79100122+? = 标m 3/标m 3 7317.4100 7910012702.1?+? = =3.7507 标m 3/标m 3 )(100 21 02L L V n O -= 标m 3/标m 3 ()3045.47317.4100 21 -= =0.0897标m 3/标m 3 燃烧产物生成总量 2222O N O H CO n V V V V V +++=

管式加热炉安全管理规定范本

工作行为规范系列管式加热炉安全管理规定（标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-51147管式加热炉安全管理规定Regulations on safety management of tubular heating furnaces 说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。一、管式加热炉安全技术措施 1.燃料气分液罐 (1)燃料气进炉区必须设置燃料气分液罐，一个装置有多个炉子可以共用一个分液罐。 (2)燃料气分液罐上应设置压力、液位等显示仪表。 (3)燃料气分液罐上应设置有安全阀、放火炬线。 (4)燃料气分液罐上应设置加热盘管和脱液设施;加热器盘管材质选用时要考虑介质的腐蚀。 2.盲板与切断阀 (1)燃料油、燃料气进装置、进炉区和火嘴前等部位应设置相应的"8"字盲板。 (2)燃料油、燃料气系统应设置有吹扫、试压和置换流程。燃料气吹扫、试压、气密所用蒸汽、氮气给汽(气)点应设双

阀间加排凝的三阀组结构，并设相应的"8"字盲板，燃料油吹扫、试压所用蒸汽给汽点应设双阀间加排凝的三阀组结构，并设相应的"8"字盲板。 (3)燃料油、燃料气入火嘴前必须设置两道阀门。 (4)燃料油、燃料气吹扫系统中给汽(气)点三阀组与燃料气入火嘴前的双阀必须采用法兰连接的阀门。原来采用非法兰连接的阀门在检修或技改中应改为法兰连接的阀门。 (5)燃料油入火嘴前必须设置两道阀门，同时应设置燃料油循环线。 3、控制回路 (1)加热炉应设置燃料油、燃料气压控阀、工艺介质和炉膛温度温控阀等必要的控制回路。 (2)安全联锁自保阀的设置根据装置工艺对加热炉具体要求确定。 4.阻火器燃料气入炉前应并联设置双阻火器，生产中可以切换和检修。 5.控制阀选型

列管式换热器的设计计算

2.4 列管换热器设计示例某生产过程中，需将6000 kg/h的油从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa；冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水入口温度30℃，出口温度为40℃。试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。 1．确定设计方案（1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃，出口温度40℃冷流体(循环水)进口温度30℃，出口温度40℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式式换热器。（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。选用ф25×2.5的碳钢管，管内流速取u i=0.5m/ｓ。 2．确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。壳程油的定性温度为(℃) 管程流体的定性温度为(℃) 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。油在90℃下的有关物性数据如下：密度ρo=825 kg/m3 定压比热容c po=2.22 kJ/(kg·℃) 导热系数λo=0.140 W/(m·℃) 粘度μo=0.000715 Pa·s 循环冷却水在35℃下的物性数据：密度ρi=994 kg/m3 定压比热容c pi=4.08 kJ/(kg·℃) 导热系数λi=0.626 W/(m·℃) 粘度μi=0.000725 Pa·s 3．计算总传热系数（1）热流量 Q o=W o c poΔt o=6000×2.22×(140-40)=1.32×106kJ/h=366.7(kW) （2）平均传热温差 (℃) （3）冷却水用量 (kg/h)

管壳式换热器的设计和选用的计算步骤

管壳式换热器的设计和选用的计算步骤设有流量为m h的热流体，需从温度T1冷却至T2，可用的冷却介质入口温度t1，出口温度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力。根据传热速率基本方程：当Q和已知时，要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。初选换热器的规格尺寸初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式，重新计算。计算热流量Q及平均传热温差△t m，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A 选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排列。计算管、壳程阻力在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时N P与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计算，直到合理为止。核算总传热系数分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。计算传热面积并求裕度根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度的计算式为：某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下：表4-18设计条件数据

加热炉控制系课程设计

第1章加热炉控制系统加热炉控制系统工程背景及说明加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace），是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。影响加热炉出口温度的干扰因素很多，炉子的动态响应一般都比较迟缓，因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同，可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时，可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器，还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单，在炼油厂中应用广泛。这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量，保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量，组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差，影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。随着节能技术不断发展，加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如，按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制，使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作，以保证最佳燃烧。

管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法

管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法 1、什么叫燃烧？燃烧的基本条件是什么？答：燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。物质燃烧的基本条件：一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。 2、燃烧的主要化学反应是什么？燃烧产物中主要成份是什么？答：

主要化学反应： C＋O2→CO2＋热量； 2H2＋O2→2H2O＋热量； S＋O2→SO2＋热量；燃烧产物（烟气）中主要成份：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）。 3、什么是辐射传热、对流传热？答：辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。 4、什么叫管式加热炉？它有哪些特性？答：管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其它工业炉所没有的若干特点。其基本特点：具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质加热的一种设备。管式加热炉特性： 1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体； 2）加热方式为直接受火式；

3）只烧液体或气体燃料； 4）长周期连续运转，不间断操作。 5、管式加热炉的工作原理是什么？答：管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。 6、管式加热炉的主要特点是什么？答：与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。 7、管式加热炉主要由哪几部分组成？答：管式加热炉主要包括炉管、炉管连接件及支承件、钢结构、炉衬、余热回收系统、燃烧器、吹灰器、烟囱、烟囱挡板、各种蝶阀、门类（看火门、人孔门、防爆门、清扫孔门和装卸孔门等）和仪表接管（热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管、氧分析仪接管和烟气采样口接管等）。

列管式换热器的计算

四、列管式换热器的工艺计算 4.1、确定物性参数：定性温度：可取流体进口温度的平均值壳程油的定性温度为 T=(140+40)/2=90℃ 管程流体的定性温度为 t=(30+40)/2=35℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据煤油在定性温度下的物性数据： ρo=825kg/m3 μo=7.15×10-4Pa?S c po=2.22KJ/(Kg?℃) λo=0.14W/(m?℃) 循环冷却水在35℃下的物性数据： ρi=994kg/m3 C pi=4.08KJ/(kg.℃) λi=0.626W/(m.℃) μi=0.000725Pa.s 4.2、计算总传热系数：

4.2.1、热流量 m o=［（15.8×104）×103］/(300×24)=21944Kg/h Q o=m o c po t o=21944× 2.22×(140-40)=4.87×106KJ/h=1353KW 4.2.1.2、平均传热温差 4.2.1.3、冷却水用量 W i=Q o/C piΔt=4.87×106/(4.08×(40-30))=119362 Kg/h 4.2.2、总传热系数K

=0.023×× ×

=4759W/(.℃﹚壳程传热系数：假设壳程的传热系数污垢热阻

管壁的导热系数λ=45W/﹙m.℃﹚ 则总传热系数K为： 4.3、计算传热面积 S’=Q/(KΔt)= (1353×103)/(310×39)=111.9m2 考虑15%的面积裕度，S=1.15×S’=128.7 m2 4.4、工艺结构尺寸 4.4.1、管径和管内流速选用φ25×2.5传热管（碳钢），取管内流速μi=1m/s 4.4.2、管程数和传热管数

管壳式换热器传热计算示例(终)-用于合并

管壳式换热器传热设计说明书设计一列管试换热器，主要完成冷却水——过冷水的热量交换设计压力为管程（表压），壳程压力为（表压），壳程冷却水进,出口温度分别为20℃和50℃，管程过冷水进，出口温度分别为90℃和65℃管程冷水的流量为80t/h。 2、设计计算过程：（1）热力计算 1)原始数据：过冷却水进口温度t1′=145℃；过冷却水出口温度t1〞=45℃；过冷却水工作压力P1=（表压）冷水流量G1=80000kg/h；冷却水进口温度t2′=20℃；冷却水出口温度t2〞=50℃；冷却水工作压力P2= Mp a（表压）。改为冷却水工作压力P2= Mp 2)定性温度及物性参数：冷却水的定性温度t2=( t1′+ t1〞)/2=(20+50)/2=35℃；冷却水的密度查物性表得ρ2= kg/m3；冷却水的比热查物性表得C p2= kJ/kg.℃ 冷却水的导热系数查物性表得λ2= W/m.℃ 冷却水的粘度μ2=×10－6 Pa·s；冷却水的普朗特数查物性表得P r2=；过冷水的定性温度℃；过冷水的密度查物性表得ρ1=976 kg/m3；过冷水的比热查物性表得C p1=kg.℃；过冷水的导热系数查物性表得λ1=m.℃；过冷水的普朗特数查物性表得P r2；过冷水的粘度μ1=×10－6 Pa·s。过冷水的工作压力P1= Mp a（表压） 3)传热量与水热流量取定换热器热效率为η=；设计传热量：过冷却水流量：； 4)有效平均温差逆流平均温差：

根据式（3-20）计算参数p、R: 参数P：参数R：换热器按单壳程2管程设计，查图3—8得温差校正系数Ψ=；有效平均温差： 5)管程换热系数计算：附录10，初定传热系数K0=400 W/m.℃；初选传热面积： m2；选用φ25×无缝钢管作换热管；管子外径d0=m；管子内径d i=×=0.02 m；管子长度取为l=3 m；管子总数：取720根管程流通截面积： m2 管程流速： m/s 管程雷诺数：湍流管程传热系数：（式3-33c） 6)结构初步设计：布管方式见图所示: 管间距s=0.032m（按GB151,取）；管束中心排管的管数按所给的公式确定：取20根；