并管式换热器重点拓展商务旅游这高端旅游市

　　料 芋 论 坛 l ■ China science and Technology Review 螺旋板式换热器的热工计算 1韩玉2 李玲 (I ．山东汉特工业设备制造有 限济南25010~ 2．山东华宸高压容器有限济南250100) [摘 要] 文章通过对特定贫富油换热工段的热工计算体现了螺旋板换热器的整体设计的严谨性 。 [关键词】螺旋板式换热器热工物性热工计算传热系数 中图分类号：D121 文献标识码 ：A 文章编号：1009—914x (2015)13一O268一O2 1．本次设计任务中给定参数( 该参数为入口混台物的实际测定参数) 名称 J 温度。C l 运行W,2 I 焦炭产量 l 入口 l 出口 I a I 万吨／年 贫油 1 175 l 9o l 1...

　　料 芋 论 坛 l ■ China science and Technology Review 螺旋板式换热器的热工计算 1韩玉2 李玲 (I ．山东汉特工业设备制造有 限济南25010~ 2．山东华宸高压容器有限济南250100) [摘 要] 文章通过对特定贫富油换热工段的热工计算体现了螺旋板换热器的整体设计的严谨性 。 [关键词】螺旋板式换热器热工物性热工计算传热系数 中图分类号：D121 文献标识码 ：A 文章编号：1009914x (2015)13一O268一O2 1．本次设计任务中给定参数( 该参数为入口混台物的实际测定参数) 名称 J 温度。C l 运行W,2 I 焦炭产量 l 入口 l 出口 I a I 万吨／年 贫油 1 175 l 9o l 15m位差 l 100 富油 I 65 l l 0．7 J 2．物料工艺流程简圈简圈： 贫油 入口 3．物料物性数据的计算及选取 ： 已知I ．3螺 可制得lt焦炭 ，焦炭含苯量约为12％，可根据此数据计算所需 洗油量 。 由Ⅸ煤化工工艺手册》查得 ，贫油含苯量为0．2～0．4％，富油含苯量为2～2． 5％，洗油饱和粗苯含量不大于2．5～3．O％。 故生产lt焦炭所需洗油量为 洗 油量= = ⋯ 由以上数据，结合焦炭的实际情况，贫油含苯量选取O．3％，洗油饱和粗 苯含量选取1．5％。 贫富油物性数据如下表(单位均为工程制单位) 名称 比热 Cp 密度 p 导热系数 粘度 K cal／kg 。C K g／m K cal／m -h。C cp 贫油 0．496 1．O4 × 103 0．189 2．935 富油 0．496 1．04 × l 03 O．1577 2．935 年产100万吨的焦化 ，按33O天正常工作进行计算，则 洗油的质量流量w = 万吨／小时 = 7．576× 104Kg／h 体积流量 V：、 = =72．85m 4．热工物性 (热平衡计算) 4 1 热量计算 已知换热过程无相变 ，冷侧和热侧热交换量相等。即Ql = Q2 热侧 ：贫油人 口温度为T 1= 175℃，出口温度为T2= 9o℃， C P ．1：0．496K cal／K g ℃ m l = 75760K g／h 贫油降温放出的热量为QI=mCp(T2- T I) 代人数据得QI = 75760× 0．496 × (17590) = 3．194 × 106K aL／h 冷侧 ：Q2：Q1= 3．194× 106K al／h 富油人口温度为t l = 65℃ CP ．2= 0 ．496K cal ／K g ℃ m 2= 75760K~ ／h Q2=mCp(t2- t1) ．． ．．．．02 3190 代人数据得t2 +t l 而 65 15O℃ △ t l = 175- 150= 25℃ ， A t2= 9O一65：25℃ 逆流操作时，△ tl／h t2=l 2，可用算数平均值计算平均温度 A t i +A t2 25+ 25 △ T m = ： = 25 ℃ 4．2 热平衡图 贫油175X3- - - 一一- 一贫油 90(2 富油 150(2～～一富油 65℃ 26 8}科 技 博 览 5．热工计算 5．1 传热膜系数 a 根据一般工艺设计计算经验值，水的流速一般为1．0lI~ s，由于富油黏度较 大 ，此次设计中我选取富油流速为0．7m／s时 ，通道宽度为 V W ／P 3 6 00 × B × v 360 0 × × v 式中，W一物料的质量流量 ， p物料的密度 ， v物料的流速 ， B板宽 ，根据材料供货状态，选取板宽为B = 1．5m． 则富油侧(冷侧)通道宽度 7 57 6 0 ／2 b 3 6 00~ 1 ．5 ~0．7 ~1040 O00964m 冷侧选取 l2m 的通道宽度。 贫油为自流状态注入设备，位差为15m，为减小其在螺旋体内的阻力 ，贫油 流速取0．5m／s 同理可计算贫油(热侧)通道宽度 7 5 7 60 ／2 0 o135m 热侧选取 l6 的通道宽度。 根据选定的b对流速进行校核： 冷侧：v = = 75 760 ／2 j 热侧：v = W ／p = 75 7 60 ／2 流速可以满足螺旋板式换热器的要求 。 = 0．56 m／s ：0 ．43 m ／s 传热膜系数可以采用努塞尔准数进行计算 ： a ．de 努赛尔准数Nu = 一 N u= 0 ．023R e0 ．78P ri1 (n为系数 ，贫油被冷却，n=0．3I 富油被加热，n=0．4) 1000 ．de．w - D 雷诺准数Re= ■ 『__一 (其中，de=2b ，w =v／S= ) 3 ．6 C D“ 普兰得特准数 Pr= 式中，d ⋯一一传热膜系数，K cal／m h ℃ ___一体的导热系数，Kcal／mh℃j de一一一矩形通道的当量直径 ，de=2b，b为通道宽度，m ； w ⋯～体在通道中的速度 ，m／s； p _ _ _ 体密度，kg／m ， “ ⋯一体粘度，cp； Cp一一体 比热，Kcal／kg ℃。 总传热系数K值一般在贫富油换热系统中为300 h-℃／Kcal左右取 K 值为260 Ⅱr h ℃／Kcal初步估算换热面积 冒 = 望 ．△ 3 190 代人数据得 ，F 一 260x25 491-4 可制作两台螺旋板换热器并联使用 这样单台的流量为原计算流量的1／2。 5．1．1贫油侧(热侧)传热膜系数c【1 (下转310页 ) ] 阜 城 市 与环 境 l ■ China science and Technology Review 业转移过程中，也将明显会受到南京、苏州、无锡、等城市阻滞。如何找准定 位、凸出比较优势、协调互补发展成为扬州在高铁经济下的发展关键。 5．下一步发曩对簸 高铁的开通是当代社会城市开放还是封闭及开放程度和水平的重要标志， 能够进一步强化城市在交通网络和城镇体系网络中的地位。用好高铁机遇，首 先应当明确，高速铁路本身只是交通工具，关键的是如何利用高铁，通过更快 捷高端的人流，汇聚高端发展要素 ，就是既要更快出得去，更求更多进得来。为 此 ，提出如下建议 ： ( 1 )加强宜传推介，限度放大高铁 经济效应 高铁的建成通车将为扬州地区社会经济发展带来新的驱动力 ，使扬州能够 更深层次的融入到长三角地区的发展模式中。连淮扬镇铁路的建成 ，能够加强 苏中地区与省内外的沟通，为淮扬镇城市组团构建联系纽带。建议以高铁 造势 。提升扬州的整体形象和美誉度，加大对外开放和招商引资力度，加强与徐 卅l都市圈、南京都市圈、苏锡常都市圈三大都市圈的经济交融，以交通优势带动 资源优势和产业优势，将交通流转化为资金流、信息流、技术流、产业流。 ( 2 ) 适应 高铁 时代新理念 ，科 学制定发展规划 高铁的建设必然会给扬州的发展带来新的机遇，但由于受城市人口、经济、 社会 、文化条件等方面的制约，这个机遇带来的效果可能不会像北京、、广 州如此之大。所以在以高铁经济为发展先导，积极主动对接高铁经济的同时，要 树立开放、高效、创新、文明的理念，时刻警惕盲 目的与国际或国内大都市攀比， 找准 自身定位，正视高铁经济所带来的虹吸效应、遮阴效应与屏障效应 ，注重建 立和完善推进经济发展方式转变的体制机制，以高铁建设为契机 ，结合“ 十三 五”规划，科学制定未来产业发展、城乡统筹、交通运输、商贸物流等专项规划， 抓住机遇，乘势发展 ，彰显高效的政务服务理念，实现行政提速、服务提质。 ( 3 ) 充分发挥高铁 同城效应 ，大力发展旅 游、商贸和房地 产业 高铁经济所带来的同城效应 ，将更加凸显扬州在苏中地区的核心地位。并 能更加快捷地与周边三大都市圈进行经济、文化交流。对于旅游、商贸业，扬州 市具有丰富的自然遗产、人文遗产和非物质文化遗产 ，光20l 4年上半年扬州市 旅游总收入就达到了356亿元，高铁建成通车后，加快了扬州与周边地区的人流 交换，将为扬州地 区带来巨大的了旅游消费群体甚至高消费群体 ，随之带动商 贸、餐饮、住宿等第三产业发展 。对于房地产业，连淮扬镇铁路的通车将加速扬 州融入长三角一体化，扬州对周边地区的辐射能力进一步加强，更多人流的涌 人势必会带来扬州房地产业的新一轮发展 。为此建议进一步整合人文旅游资 源，比如提升蜀岗一瘦西湖景区的整体环境 ，大力开发生态旅游资源，充分挖掘 扬州旅游内涵，利用“全国优秀旅游城市 的名片，在沿线城市及周边辐射城市 主动进行形象宣传和旅游产品促销，并重点拓展商务旅游这一高端旅游市场， 优化客源结构与旅游方式。充分利用高铁同城效应，为扬卅I地区吸引更多资源 要素、人才要素，推动旅游、商贸、房地产业的稳步健康发展。 (4 )加快高开区的开 发与开放 充分发挥属地优势 ，以高铁速度引领开发区速度，加快创新平台和载体建 设。吸纳集聚高铁新站带来要素资源 ，培育建立商贸、物流、交通、餐饮、住宿等 服务中心，加大吸引生产要索力度。同时，扬州应充分把握好机遇，正视“虹吸效 应” 等所带来的影响，承接长三角等发达地区产业转移 ，优化发展环境，创新招 商引资方式的具体有效措施，加快形成高端技术优势和规模效应，把开发区打 造成 全省乃 至全 国重 要的高 新技术 产业引领 区和示 范区 ，更 好地 发挥 对外 开放 窗口和示范导向作用，助推尽快升格为开发区。 ( 5 )高标准设计建设高铁站区 按照建设地标性建筑群和功能完善的城市综合体要求 ，对标交通枢纽港 ， 坚持高起点规划，打造全省范围有特色、有影响、有较高知名度的高铁站区样 板。按照建设国内高铁生态商务区的要求 ，合理布局功能分区，变单纯的对 外交通集散地为承载城市交通和商务贸易等更多功能的综合服务区。加强高铁 与公共交通的衔接，力争做到与城市公共交通零距离换乘，实现公铁无缝对接 ， 打造全方位的立体客运综台交通枢纽 。 ( 6 )推进经济结构调整 ，促进产 业融合 发展 得益于高铁功能的全面释放，过去难以引进的高端产业项目将主动上门投 资。建议不失时机的推进产业转型、提升经济能级 ，在新一轮区域经济竞争中争 得主动。一是发展高水平商贸物流业。坚持“ 以站兴商、以商带城” 发展战略，积 极发展与高铁相适应的商业集聚业态，重点建设宾馆、酒店、写字楼和商品超市 及文化创意产业园区。二是积极鼓励行业企业把握高铁经济契机 ，在承接长三 角产业转移上抢抓先机 通过加大高开区、综合高铁站区等载体建设和招商引 资力度，加快传统优势产业和特色产业发展，加快建设现代产业体系。大力发展 服务业，分享人流、物流等要素流动带来的收益。 参考文献 【1】胡天军、申金．京沪高速铁路对沿线经济发展的影响分析【 ．经济地理 ． 1999(5)． 【2】张莉、姚雨辰．高速铁路对区域经济影响效应的探讨[J】．铁道运输与经济． 2013(4) ． (上接268页) 普兰得特准数Pr==3．6 Cp一．u= ； 堕=27．72876 雷诺准数 Re= 1000de W P 10002b W P -b B 36 00 p “ = 3600B = 3600 1．5 935 o 一 一 × × 2． 一 ” 则传热膜系数 。【l： NuO, = lo．023Re0． 78P r0．3 = 0 ．18 90．023× 95600．78× (27，72876)0．3 = 468 ．4637K cal／re h ℃ 5．1．2 贫油侧(热侧)传热膜系数 oL2 普兰得特准数 Pr= =型 。3_23 雷 谌 准 斯1000 ．de．w ．p一1000 ．2b p _ D． ．j b w pRe= 雷诺准数■ ■ 一= 旦 ! 一 Ⅱ 2000．W 2000X 75760 3600B．／．t 360 0~1．5x2．935 9560 则传热膜系数a 1= =丢o．023Re0．78Pro．4 0．1577 ⋯2x0．012 0023 9560078 (3323)04 = 781 ．12 K cal／ h ℃ 5．2 传热系数K 应用串联热阻推导出的公式计算 ： ： + + + C 1 + C 2 a l口2 式中 6一一一 螺旋板厚，m I ⋯一一板材的导热系数 ，K c~ ／m h ℃l C1，c2_ _ _ 一一 污垢系数 ，m h ℃／Kcal。 选取不锈钢板 (0Crl8Ni9) ，6 ：O．003m 310 l科 技 博 览 热侧△T = TI+ T2 = T175+ 90=132 ．5C 冷侧 半 = =107．5C 平均温度 △ tin= AT + At：132 ．5 +一107 ．5：120℃ 2 2 一 在平均温度120x2下查得，不锈钢的导热系数 = 17．45W／ ℃) 转化为工程制单位， 一17 ．45 x3．6 Kcal／m ．h ．℃= l 5．(1287 K cat／m ．h ．℃ 污垢 系数c 1，c 2均取0．00015m h ℃／K cal 则去= 1+ 1+ +c +Cz ： + + + 0．00 015 + 0 ．000 15 46 8．4 637 78 1．12 15 ．0287 = 0 ．004 l 总传热系数K = = 1／0．004= 250 5．3换热面积F 换热面积为F= =三 ； =255．52IDI 由于换热器使用过程中污垢系数会增加，换热效率会降低，换热器保留一 定的富余量 ，一般取1020％的富余量 ， 本设计终确定取换热面积F = 30Ore ，富余量约为17．5％。 根据需要，选择制作3台换热面积为300m 的螺旋板换热器 ，开二备一 。 参 考文 献 [1】国家经济贸易委员会．JB／T475卜2003螺旋板式换热器．20o30701． 【2】国家技术监督局 ．GB- 150- 1998钢制压力容器 ．1998- 10- 01． 【3】国家发展和改革委员会 ．J B／T47012005钢制塔式容器．2005- 1 1- 01． 【4]兰州石油机械研究所 ．《换热器》(下) 北京：烃加工出版社，1990年． 【5】张受谦．《化工手册》山东 ：山东科学技术出版社，1986年． 【6】夏清 ，陈长贵 ．《化工原理》天津：天津大学出版社，2005年 ． 【7】郭树才．《煤化工工艺学》北京 ：化学工业出版社 ，1992年．
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