数据准确、图面图形和标注符合国家标准和有关技术规范要求,说明书编写符合指导书规定要求。
13设计任务
131列管式换热器的简介
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
f路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加。列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳
体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程。
132设计的工艺流程
将原油储罐的原油用泵打入列管式换热器,经列管式换热器将其加热到T150℃±2℃进入后的原油进入下一工段加工。载热体为250℃的饱和蒸汽。
图1列管式换热器工艺流程图
f133有关数据和已知条件
①换热器出口温度的调节通道动态特性,可以近似看成一阶惯性环节的对象。
设其放大倍数KP06TP12分。②饱和蒸汽:Qmax360m3h,QC280m3h,P40kgfcm2T250℃。③原油:Qmax50m3h,Q39m3h,P7kgfcm2T10℃ρ09gcm3。④加热后的原油温度T150℃±2℃。⑤工艺上要求在仪表盘上记录原油流量、加热原油温度、饱和蒸汽流量。⑥工艺上要求就地指示原油泵后压力、温度、加热原油出口温度。⑦要求控制换热器原油出口温度。⑧设计尺寸:如下图所示
在设计过程中除了上述的已知数据和要求,其它问题可以自己设定。
f二、控制方案的选择21主回路设计
换热器温度串级控制系统是以原料油出口温度为主要被控参数的控制系统。温度调节器对被控参数精确控制与温度调节器对来自外界干扰的及时控制相结合,先根据被控的变化,改变蒸汽量,快速消除来自外界的干扰、对炉膛温度的影响;然后再根据原油出口温度与设定值的偏差,改变炉膛温度调节器的设定值,进一步调节蒸汽量,使原料油出口温度恒定,r