油罐加热盘管计算
(完整版)盘管加热计算
盘管内侧界膜导热系数 冷凝负荷 冷凝给热系数
管内污垢系数 管外污垢系数
盘管内侧界膜导热系数 普兰特准数 20℃尿素溶液密度 系数 假设壁温 85℃尿素溶液密度 格朗特常数
计算 壁温 计算与假设差异
管壁平均直径 管壁热阻
温度T 密度 汽化潜热
导热系数ki 动力粘度μi 流量
300 5.369
1/K
总传热系数
K
盘管加热面积
A
0.010803 92.57
(m2·h· ℃)/kcal kcal/(m2· h·℃)
17.04 m2
输入 输入 输入
输入 输入 输入 输入 输入 输入
查表SHJ10-90
查表
输入
室内和地沟 安装时风速 取0 α h=11.63+6.9 5×ω0.5
输入 输入 输入 输入 输入 查表 查表 查表
4.078904564
1131 kg/m3
0.47
0.25
85
℃
1090 kg/m3
0.000578687
607656512.1
104.87
631.84
kcal/(m·h ·℃)
123.30
kcal/(m2· h·℃)
21.65 ℃
292.5355065 %
84.94 0.00008
(m2·h· ℃)/kcal
℃ ℃ ℃ m
m/s
23.66775311 W/(m2·k)
0.046365 W/(m2·℃)
0.0496 W/(m2·℃)
无伴热 5.0644 (W/m) 393.8989077 W 0.094234188 kcal 339.2430784 kcal/hr
第4章 油品加热及热力管道计算第3节
五、油罐加热器的蒸汽消耗量的计算
当采用饱和蒸汽作为热源，不考虑冷凝水过冷 时，认为进入加热器的是干饱和蒸汽，从加热器排 出的是饱和冷凝水，则加热器所用的蒸汽量G为
Q GZ iz in
G—加热器所用的蒸汽量，kg/s；
（4-55）
Q—单位时间内加热油品所需的总热量，kw； iz—干饱和蒸汽的热熔，kJ/kg；
（1）油品升温的热量
Q1 Gc(t yz t ys)
G—被加热油品的总质量，kg； c—油品的比热容，kJ/（kg· C）； tys—油品加热起始温度，℃； tyz—油品加热终了温度，℃。
21
（2）凝固油品的熔化热量
N Q2 G 100
N—凝结的石蜡在油品中的含量，％； φ—石蜡的融解潜热， kJ/kg； G—被加热油品的总质量，kg。
第三节 油罐管式加热器的结构和计算
• 油罐管式加热器的结构
• 管式全面加热器的加热面积计算 • 油罐总传热系数K值的计算 • 油罐蛇管式加热器的分段管长计算 • 用于油罐加热器的蒸汽消耗量的计算
1
一、油罐管式加热器的结构
• 油罐管式加热器按布置形式分为全面加热器和局部 加热器； • 局部加热器仅布置在罐内的收发油管附近，全面加 热器则均匀布置在罐内距罐底不高的整个水平位置 上。 • 对于粘度不高（在50℃时，小于7×10-5m2/s），且 不会冷至凝固点温度以下的油品，或一次需要发出 数量不多的油品，适宜采用局部加热器。 • 若短时期内要从油罐中发出大量油品时，应采用全 面加热器。
33
2. 地上保温立式油罐的总传热系数
罐顶常不做保温层，罐顶和罐底的传热
系数的求法均与不保温罐的求法相同。
34
四、蛇管式加热器的分段管长计算
油品加热与热力管道计算
l? — 蒸 蒸 汽 汽 从 从 加 加 热 热 器 器 进 进 口 口 至 至 出 出 口 口 所 所 经 经 过 的 过 管 的 子 管 长 子 度 长 ， 度 ， m ；
由 以 上 两 式 计 算 a1 值 较 大 ， di与 di 1 之 间 差 别 不 大
k0
1/
1
a2
R
在进行粗略计算时，k0=0.6a2
油库设计与管理
第四章 油品加热与热力管道计算
一、本章主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节 • 第八节
油品加热与保温的目的及方法 油品加热起始温度和终了温度 油罐管式加热器的结构和计算 铁路油罐车的加热计算 热油管道的外伴随加热 蒸汽管路的计算 其他加热方法 油罐和管路的保温
.
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
1、加热是为了输送油品终了温度。 2、高于凝固点5℃～10℃。 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
两边积分:
t t t t te ty2 -
dty
kFd
ty1 dydj 0 GC
kF
( ) Gc
ys y2 j y1 j
t j 埋 地地 上罐 卧： 罐最 ：冷 最月 冷土 月壤 大平 气均 平温 均度 温度
立式油罐：t
j
ttu
4 1tqi
2 4
t t u ---最冷月地表平均温度，℃
t q i ---最冷月油罐周围大气平均温度， ℃
第五节 油罐的加热和保温
一、油罐加热器的计算 （一）油罐管式加热器的结构 1、按布置形式分 （1）局部加热器：布置在油罐内收发油管附近，适用于粘度小、
不会冷却至凝点的油品，一次发油量不多。 （2）全面加热器：均匀布置在罐内距罐底不高的整个水平位置上，
适用于短时间要发大量油品的工况。
2、按结构分 （1）分段式加热器
ty
t yz
tys 2
（2）当tyz t j 2 tys t j
ty
tj
tyz tys ln tyz t j
tys t j
t
－油品加热起始温度，℃；
ys
t
－油品加热终了温度，℃；
yz
t
－油罐周围介质温度，℃。
j
3、蒸汽经加热器至油品总传热系数K0
K0d（tq
ty)
二、管式全面加热器的加热面积计算
油罐管式全面加热器的加热面积F（m 2）按下式计算：
F
Q
K0 (t1
t2 2
ty)
Q－单位时间内加热油品所需的总热量，W；
K
－热源通过加
0
热器
对油品的总传热
系数
，W
/
m2
℃；
t1－热源进入加热器时的温度，℃；
t2－热源在加热器出口处的温度，℃；
t
－罐内油品在加热过程中的平均温度，℃。
5、罐车加热所需的时间
Q1 q1
Q3 6、加热每辆罐车所需要的蒸汽量
G
Q1 Q2
iz in
G－加热每辆罐车所需的蒸汽量，kg / s；
iz－蒸汽的热焓，kJ / kg； in－冷凝水的热焓，kJ / kg。
储罐外加热盘管的设计与计算
储罐外加热盘管的设计与计算一、引言储罐是工业中常见的储存设备，用于存放各种液体或气体。
在某些情况下，为了保持储罐内液体的温度，需要对储罐进行加热。
储罐外加热盘管是一种常用的加热方式，本文将介绍储罐外加热盘管的设计与计算方法。
二、储罐外加热盘管的设计1. 确定加热盘管的数量和布置方式：根据储罐的尺寸和加热需求，确定加热盘管的数量和布置方式。
通常情况下，加热盘管应均匀分布在储罐的侧壁上，以确保加热效果的均匀性。
2. 确定加热盘管的材质和尺寸：加热盘管的材质应选择耐腐蚀性能好的材料，如不锈钢或钛合金。
加热盘管的尺寸应根据储罐的尺寸和加热功率计算得出，以确保能够提供足够的加热效果。
3. 确定加热盘管的安装方式：加热盘管可以通过焊接或固定夹持的方式安装在储罐上。
焊接方式适用于加热盘管与储罐的长期连接，而固定夹持方式适用于需要频繁更换的情况。
三、储罐外加热盘管的计算1. 计算加热功率：根据储罐内液体的类型和所需加热温度差，计算出加热功率。
加热功率的计算公式为：加热功率= 液体质量× 每单位质量的液体的比热容× 温度差。
2. 计算加热盘管的长度：根据加热功率和加热盘管的材料导热系数，计算出加热盘管的长度。
加热盘管的长度应足够长，以确保能够提供足够的加热面积。
3. 计算加热盘管的直径：根据加热功率和加热盘管的长度，计算出加热盘管的直径。
加热盘管的直径应根据加热功率和加热盘管的长度来确定，以确保能够提供足够的加热面积。
四、储罐外加热盘管的应用注意事项1. 加热盘管的布置应均匀，以确保加热效果的均匀性。
2. 加热盘管的连接部分应密封可靠，以防止液体泄漏。
3. 加热盘管的选材应根据储罐内液体的特性来确定，以确保耐腐蚀性能。
4. 加热过程中应监测加热盘管的工作状态，及时发现并处理故障。
5. 加热盘管的维护保养应定期进行，以确保其正常工作。
六、结论储罐外加热盘管是一种常用的加热方式，通过合理的设计和计算，可以有效地提供对储罐内液体的加热效果。
储罐加热盘管计算
油品加热 始油温品加热 终油温品加热 时历间年一月 份冬平季均平温均 风油速品在20 ℃提的供密油度品 在两点温
输入
20
℃
蒸汽压力 （绝）
40
℃ 盘管外径
24
h 油罐罐型
2.7
℃ 油罐容积
2.9 1.3
m/s t/m3
油罐壁保温层 厚油度罐保温层导 热系数
油罐涂料黑度
40
℃
0.0058 mm2/s 油品含蜡量
50
℃
0.0036 mm2/s
计算
重要输出 数据 加热面积 F蒸汽耗量 G油罐总散 热油量品Q质量 热油容品粘温 指油数品平均 温油度品15℃ 的比重
1.307
m2
204.05
kg/h
411159.789 kJ/h
1.565
kJ/kg.℃
.0477
28.73195 ℃
1.301
t/m3
过程检测数据 升温所需要的 热融量解蜡需要的 热量 罐顶损失热量
kJ/h
491.51
kJ/h
2733.565
kJ/h
28.46
℃
104.987
℃
180 2771 756 6.4 8.28 7.2 .661
℃ kJ/kg kJ/kg m m m m
罐底损失热量
罐壁损失热量
油罐罐壁温度
盘管管壁温度
1.0 50 固定顶 200 60 0.045
0.91～0.96 0
Mpa mm
m3 mm W/(m. ℃)
.96
数据显示区
蒸汽温度 饱和蒸汽的 焓 饱和水的焓
油罐直径
油罐高度 拱顶曲率半 径 拱顶高度
406438.951 kJ
储罐内加热盘管的设计与计算
CHEMICAL ENGINEEＲING DESIGN化工设计2013，23(3)储罐内加热盘管的设计与计算何文静*华陆工程科技有限责任公司西安710065摘要本文介绍储罐内加热盘管的传热与压降计算，确定盘管的加热面积，实例介绍在实际工程中的应用。
关键词内加热盘管储罐化工生产过程中，当储罐贮存具有高粘度或高凝固点的液体时，为保持其流动性，防止物料凝固，需要加热或保温。
内加热盘管是较常用的一种储罐加热器，又称为沉浸式蛇管换热器。
本文主要讨论储罐内加热盘管传热的计算，以及盘管加热面积的确定。
利用该方法设计计算的储罐内加热盘管，已经应用到某粗苯精制项目中。
1储罐内加热盘管的特点及设计原则1.1储罐内加热盘管的优缺点内加热盘管的特点是结构简单、造价低、操作管理方便、管内可承受高压、安装灵活、可以适应容器的形状，弯曲成圆柱形或平板等形状，也可并联若干组以增加传热面积，甚至可在同一设备中采用两组独立的盘管，通入不同的热载体以充分利用热量。
但由于储罐的体积相对较大，储罐内流体的流速必然很低，所以管外给热系数也相对较小，这将影响总传热系数的提高。
此外，盘管本身通过的能力有限，而且管内难以清洗，故只适于传热负荷不是很大的场合及较清洁的流体，为提高盘管外侧的给热系数，往往安装搅拌装置，以强化传热过程，提高总传热效率。
1.2储罐内加热盘管的设计原则（1）当采用液体作为加热或保温介质时，为使盘管中充满液体，应从盘管下端送入液体；当采用蒸汽或低压热源时，为避免水锤或阻塞，应从上端送入蒸汽，下端排出凝液。
（2）内加热盘管不宜过长，否则会增加流体阻力，消耗过多能量。
当采用蒸汽为加热源时，蒸汽在盘管内发生冷凝，易产生凝液排出困难和冲击振动，还可能发生不凝性气体聚集于盘管的上部，很难排出，影响冷凝效果。
所以当所需的传热面积较大时，宜采用若干组盘管并联来解决。
（3）内加热盘管直径不宜过大，直径过大加工制造有困难，一般常用管径在DN25 65范围。
油罐盘管加热面积计算
0.9 Mpa
220 ℃
195 ℃
120 ℃
100 971.6
℃
0.00325 m2// S
kg/m3
960 kg/m3
0.042 W/(m.℃)
档案 号： 项目号：
共 5 页第 1 页
日期：
阶段：
充装 系数
0.9
中油辽河工程有限公司
计算书
加
热保
温油
罐油
罐油
导罐
热
油
品油
品放
热导
2.
热
热 2.1
加根
C 1= 1.4
C 2 1.0
=η B=
0.85
f n=
70
元 /106
表 4.3.
设 备
50 65 100 150 200 250 300 350 400 450
常
季
年
节
58
116
69
93
163
116
203
140
244
163
279
186
209
227
244
= 5617.616124
m3
导 热最 后
= Gd/h
= 117.0336693 m3/
150 m3/
h
h
热 能
热 能
经 计
fn
1000 C1 ?C2 ?PF QF ?hB
PF —Q F —C 1 —C 2 —辅
助 疏 ηB 水 —
PF =Q F =
1700 40000
元 /ktJ/ kg
（ 煤
单位时间内加热油品所需的总传热量Q
加 热
= 48 h =
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℃ kJ/( kg.
计算书
0.000553
2.2 附
查 表
R=
2.3 加
油 品
ρ 15 :
y
15 ℃
故 λy =
0.0017
(m. ℃)
Y
117.5
15 Y
(1 0.00054t)
0.116363215
W.m -1.
Pr
= 55235.1
计算书
2.5 加
计 算
经 计
Gr Pr*Gr
=
2536.514909
Gd
=
6130266.89
kg
=
7128.217313
导 热最
= Gd/h
后
m3 180 m3/ h
项目号： 共 5 页第 1 页 日期： 阶段：
充装 系数
0.9
档 案 共 5 页第 2 页
档 案 共 5 页第 3 页
0.333
查 p29 表0
档 案 共 5 页第 4 页
W/(m2 .℃) W/(m2 .W℃/()m2 .℃)
设计：
校对： 审核：
加热盘管计算书
工
油
计
罐沥
储
青
流
1. 计 1.1
计
容量
：
5000
m3
该
Q
公
F
K
0 ( t1
2
t2
ty)
式
F
中
—Q
—K 0 —t1—
热t2
—ty—
1.2
罐
计平流 均油 速 品油 品周 围导 导热
热 导 热 油 品
油 品
油 品 油 品 油 品 保 温
2 m/s
10
℃
120
℃
10
℃
0.8
= 140104571.1
2
y
(Gr d
Pr)n
ε
= 0.135
α2
=
142.247
W/( m.
n
= 0.333
3. 导
计 算
K0
1 1 R
2
K0
= 114.547 W/(m2.℃)
4.
单4.1
用
Q1
= G tyz tys
GC(
tyz :
：
：
被加热油品总 质油量品加热终了 温油度品加热初始 温度
C : 油品的比热容
kg ℃ ℃ kJ/(kg.℃)
G=
4410000 kg
Q1 =
9.78932E+11
J
计算书
4.2 用
F ： 油罐总表面积 F = Fa
灌顶
m2 + Fb + Fc
罐壁 罐底
Fa =
412.125
m2
Fb =
1111.089
m2
Fc =
346.185
m2
4.2 .1
α1 λb
: :
油品至油罐内 壁罐的壁内 的放 导热 热系 系 数
δb ： 罐壁的厚度
α2 : α3 :
罐壁至周围介 质罐的壁外 至放 周热 围系 介 质的辐射放热
由 于
W/(m2.℃)
m
故 Kb =
0.494117647
W/( m2.
4.2
.1
Ka =
0.35
W/( m2.
KC =
0.12
W/( m2.
计算书
K
得 罐
=
Q3 =
单位时间内加热油品所需的总传热量Q
加 热
=
48 h =
0.393064633
W/( m2.
46534.54407 W
172800 s
Q= =
5711649.127 5711.649127
W KW
F
=
5、 导
Qd GdCp (t1 t2）
t1 t2
: :
导 热 导 热
Qd
:
导 热
Gd
:
导 热
543.9383576 m2
℃ ℃
J kg
Mpa
260
℃
190
℃
133.33
℃
70
℃
971.6 980
0.00325 m2//S
kg/m3 kg/m3
0.042
W/(m.℃)
加
热保
温油
罐油
罐油
导罐
热
油
品油
品放
热导
2.
热
热 2.1
加根
据可
忽
0.057 0.085
21 16.85
2 0.12
2.018
220 2.3
m
m
m
m
m
W/( m.
kJ/( kg.
P29 3 P29 3
档 案 共 5 页第 5 页
= 148.5045274 m3/ h
季 节 116
163 203 244 279