第六章 炉管内的压力降
第六章-石油化学及炼制PPT课件
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综上所述,在常压系统关键是控制好温度在
温度发生波动时,最主要的调节手段是改变回流
比;在减压系统操作中,蒸汽压力的变化时造成
真空度波动的关键因素,必须注意调节。
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四 延迟焦化
绝大多数原油经过常减压蒸馏后,只 能提供30%左右的汽油、煤油和柴油等轻 质油品,必须采用化学加工的方法进行处 理。按化学加工过程有无催化剂存在,可 分为:热加工过程和催化加工过程。
主要特点:
A. 轻质油收率高,可达70~80%,比热裂解和延 迟焦化都高。
B. 气体产率为10~20%,其中主要是C3 、 C4, 烯烃含量可达50%以上,是优良的石油化工 原料和生产高辛烷值组分的原料。
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C. 汽油产率为30~60%,安全性好,辛烷值较 高。马达法辛烷值约70~80,高于直馏汽油、 热裂化汽油和焦化汽油。
的硅铝酸盐。通常用硅酸钠和偏铝酸钠在强碱水溶 液中合成的晶体,其主要成分为金属氧化物、氧化 硅、氧化铝和水。
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目前工业上应用的分子筛硅酸铝催化剂,
一般只含5~15%的分子筛,其余是硅酸铝载体。
分子筛催化剂具有裂化活性和氢转移活性高,
选择性好,稳定性高和抗金属能力强等优点。
中毒: 暂时中毒
1 反应原理
加氢裂化的技术关键是催化剂,目前工业上使 用的加氢催化剂以分子筛或硅酸铝为担体,以Ni 、 W 、Mo 、 Co或Pt 、 Pd为加氢组分的催化剂。 油品在H2和催化剂存在下,进行裂化、加氢和异 构化反应。
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单位内部认证常减压专业考试(试卷编号121)
单位内部认证常减压专业考试(试卷编号121)1.[单选题]适当增加电场强度,脱盐率( )。
A)下降B)不变C)上升答案:C解析:2.[单选题]关于常减压蒸馏装置高温渣油产生腐蚀主要原因的分析,正确的是( )。
A)渣油中胶质,沥青质较高造成B)产生腐蚀的主要原因是原油中含环烷酸造成C)产生腐蚀的主要原因是原油中含盐造成答案:B解析:3.[单选题]从节能角度考虑,当初馏塔塔顶温度高时应( )。
A)加大循环回流B)减小循环回流C)加大塔顶冷回流D)同时加大塔顶冷回流和循环回流答案:A解析:4.[单选题]仪表调节器的偏差是指被调参数测量值减去( )。
A)测量值B)输出值C)设定值D)现场值答案:C解析:5.[单选题]其他条件不变,循环冷却水温度升高,减顶真空度将( )。
A)升高B)不变C)下降D)上下波动答案:C解析:D)不能确定答案:C解析:7.[单选题]调节阀的气开与气关类型选择与( )有关。
A)控制器B)管道的位置C)工艺要求D)生产安全答案:D解析:8.[单选题]对计量数据无准确度要求的指示用计量器具,属于( )级计量器具的范围。
A)AB)BC)CD)D答案:C解析:9.[单选题]炼化管路图中,表示冷保温管道的规定线型是( )。
A)B)C)D)答案:B解析:10.[单选题]常二( )酸度较高时,通过( )来降低其酸度。
A)碱冼11.[单选题]已知R1=10,R2=10,把两个电阻并联起来,其总电阻为( )。
A)R=10B)R=20C)R=15D)R=5答案:D解析:12.[单选题]转子流量计中转子上下的压差由( )决定。
A)流体的流速B)流体的压力C)转子的重量D)流体的方向答案:C解析:13.[单选题]关于电磁流量计,以下说法错误的是( )。
A)电磁流量计是不能测量气体介质流量B)电磁流量变送器地线接在公用地线、上下水管道就足够了C)电磁流量计的输出电流与介质流量有线性关系D)电磁流量变送器和工艺管道紧固在一起,可以不必再接地线答案:B解析:14.[单选题]工频泵切换到调频泵时,因调频泵启动转速较慢,所以开泵前应适当关小( )。
循环流化床锅炉 第六章 过热器与再热器
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3.再热器的作用
5
二、蒸汽参数对锅炉受热面布置的影响
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三、过热器与再热器的工作特点及运行要求 1.工作特点:
①工质温度最高,且管壁冷却条件差,选用的 管子金属工作温度接近其耐热极限; ②过热器和再热器出口汽温对机组运行经济性 与安全性有重要影响; ③过热器和再热器的热偏差、高温腐蚀和高温 积灰等问题是影响其安全运行的重要因素。
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(三)壁式过热器 1.特点 2.结构与布置方式 炉膛壁管式、顶棚管式、烟道包覆管 二、再热器的结构与布置特点 1.再热器的结构与类型 2.再热器的压力降要求及相应措施 3.再热器蒸汽侧换热特点及相应措施
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§6.3 热偏差
一、热偏差的概念 二、热偏差产生的原因 1.平行管热负荷不均匀 ①炉内流速场不均匀 ②炉内温度场不均匀 两侧墙距离过大; 给煤不均匀或不稳定。
第六章 过热器与再热器
内容简介 §6.1 过热器和再热器的作用及工作特点 §6.2 过热器、再热器的型式和结构 §6.3 热偏差 §6.4 汽温调节
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§6.1 过热器和再热器的作用及 工作特点
一、过热器与再热器的作用 1.过热器与再热器在热力系统中的位置
2
2.过 热 器 的 作 用
3
锅炉用钢材
结构形式
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(一)对流型过热器 1.结构和管材 2.布置方式 a.按烟气和管内蒸汽的流 动方向分:
顺流 逆流 双逆流 混流
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特点
b.按蛇形管放置方式分 立式
卧式
特点
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c.按管子排列方式分 顺列 错列 特点
3.烟气流速的选取 制约因素:传热、流阻、积灰和磨损
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(二)屏式过热器 1.结构和布置方式 2.作用
乙烯裂解炉的结焦原理及其抑制方法
乙烯裂解炉的结焦原理及其抑制方法摘要:本文介绍了乙烯裂解炉结焦的原因及危害性,分析了裂解炉结焦的影响因素,同时对装置现状进行了分析,并提出了抑制裂解炉结焦的措施,以实现裂解炉的平稳安全长期运行。
关键词:裂解炉;烃类;结焦;措施前言在烃类裂解过程中,生成乙烯,丙烯,丁二烯等产物的同时,会结焦生炭。
结焦过程一般发生在对流段、辐射段和废热锅炉工艺侧。
随着结焦过程的加剧,管内流动阻力和传热过程恶化,导致管内压降增大、辐射炉管表面温度和废热锅炉出口温度升高,迫使裂解炉进行周期性停料清焦,严重影响裂解炉的正常运行,造成经济损失。
1、结焦原因及危害性在乙烯裂解装置中,裂解炉和急冷锅炉内的结焦是影响乙烯装置长周期运行的大问题。
产生结焦的原因是:(1)原料烃在裂解反应中的高温二次反应形成的脱氢成碳反应;(2)高温裂解气进入急冷锅炉内,高沸点组分在低温管壁上冷凝后长时间与高温裂解气接触而发生脱氢、缩合等反应形成含氢量极低的焦垢。
结焦会引起两个方面的后果,对生产装置具有严重的危害性。
一是结焦会使裂解炉管的传热性能下降,为了维持管内物料的正常温度,必然要提高炉管外壁的温度,这样很容易达到炉管金属材料所承受的高温极限而损伤炉管。
另一方面,炉管内结焦会使管径变小,在处理量不变时,物料在炉内的停留时间将减少,炉管内的压力降也会增大,这种裂解工艺条件的变化可使裂解的选择性变坏,致使目的产物乙烯的收率显著下降。
2、影响裂解炉结焦的主要因素2.1 原料性质烃类裂解过程中结焦主要由原料中的芳烃化合物以及裂解气二次反应物形成。
原料中芳烃与烯烃含量愈多,结焦速率也就愈快。
(1)芳烃因素。
对芳烃指数较高的裂解原料,在中度裂解时,结焦母体主要来自裂解原料中的芳烃;深度裂解时,结焦母体主要来自于裂解炉辐射段生成的烯烃、双烯烃经聚合、环化脱氢缩合生成的稠环芳烃;对芳烃指数较小的裂解原料,在中深度裂解时,结焦母体来自裂解炉辐射段生成的烯烃、双烯烃聚合、环化脱氢缩合生成的环芳烃和稠环芳烃。
管式加热炉设计和应用—第六章
温度
水银温度计或热电偶,电阻温度计,0.5级
第六章
测试项目 消耗量
加热炉的检测技术
测试方法或测试仪器、仪表 压差式流量计,允许误差±1%
第六章
6.3.3 负压表
加热炉的检测技术
无论是自然通风还是强制通风的加热炉,炉膛压力都是加热炉操作 中重要控制参数,它不仅影响着燃料的燃烧状况、加热炉操作的优化、 热效率的提高,而且还影响着加热炉的安全运行。 一般把炉膛负压控制在 -20Pa(对流室下方),同时还要兼顾火焰的燃 烧状况,以保证燃料的充分燃烧。 对自然通风的加热炉,一般是通过调节烟道挡板的开度来调节炉膛 负压的。 对强制通风的加热炉,一般是通过调节引风机入口蝶阀的开度来控 制炉膛负压的。
加热炉的检测技术
对氧化锆氧分析仪的更换、故障原因、处理结果等应作详细记录。
9)氧化锆测氧仪测得的是湿烟气中的氧含量。应用该值计算过剩空气系 数时要注意。
第六章
6.3.2 热电偶
加热炉的检测技术
热电偶作为温度的检测元件,通常与显示仪表配套,用于直接测量 各种生产过程中流体、蒸汽和气体介质以及金属表面等的温度,也可以 将其毫伏信号送给巡测装臵、温度变送器、自动调节器和计算机等。 热电偶作为温度的检测元件,热电偶由一对不同材料的导电体 (热电 偶丝 ) 组成,其一端 (热端、测量端 )相互连接并感受被测温度;另一端 ( 冷端、参比端)则连接到测量装臵中。根据热电效应,测量端和参比端的 温度之差与热电偶产生的热电动势随着测量端的温度升高而加大,其数 值只与热电偶材料及两端温差有关,而与热电偶的长度、直径无关。 热电偶的结构有热电偶元件、保护套管、安装固定装臵、接线盒等 部件。
燃气管道气密性试验允许压力降的计算
3.2 燃气管道具体情况
动管径,直到总压力降小于并尽量趋近允许值 为止 。而计算环状
管网的允许压力 降时,需要绘制管 网平面示意 图,管 网布 置应 使
(1)燃气气源 成分 (见表 2)。
管道负荷较为均匀 ,然后对节点 、环网 、管段进行编号 ,标 明管道
(2)低压燃气 管网的计算压力 降和室 内燃气管道 的允许压力
名 称
压力 P(MPD
据流量和 单位 长度允许压力 降即可选择管径。由选定的管径 ,计
A
2.5<P≤ 4.0
算各管道的实际压力降 以及每环 的闭合差,通常初步计算 结果
高压 管道
B
1.6<P≤2.5
管网各环的压力降是不 闭合 的,这就必须进行环 网的水力平差
A
0.8<P≤ 1.6
然气 3.25kPa。居 民区 内道路纵横交错 ,路面平 坦,均 已修建成柏
(5)按管 网压 力级制分类 ,有单级 系统、二级管网系统 、三级 油或水泥路面 。给排水干 管、通讯 电缆管道等均 已埋设在车行道
管网系统 、多级管 网系统 、环枝状 管网。
下 ,并正式 使用 。供热管沟埋设在街 区内,一般不 穿越干道 。该市
2013年 3月 【文章编号 】1673—0038(2013)07—0287—02
瞳 栩 目 黄 晦
综 述 与 交 流
燃 气 管道气 密性 试验 允许压 力降 的计算
肖大 宇
(佛 山市高明燃 气有 限公司)
摘 要 :城镇燃气管道 系统一般 由门站 、储 配站 、输配管 网、调压站 以及运行管理操 作和控 制设施等共 同组成。因此 ,在 进行燃 气管道气密性试验 时,需要 重视 允许 f,-Js降的计算 。本文就主要通过 实例 ,介 绍 了燃气管道 气密性试验允许 压力降 的计算 问题 。
粗苯管式炉炉管堵塞原因分析
粗苯管式炉炉管堵塞原因分析罗永军① 徐锦疆(中钢设备有限公司 北京100080)摘 要 针对某厂的粗苯管式炉炉管堵塞问题,基于结焦的机理和主要因素,在工艺方面、设备方面和操作方面进行了深入分析,确认是由于工艺设计能力与操作不匹配,以及缺少控制设备所导致的结焦。
根据现场实际情况,通过增加控制设备进行控制和调整,解决了生产面临的问题;对于堵塞的两根管式加热炉富油管线,提出了多种处理方法,出具详细的检修方案并在现场进行了实施。
关键词 粗苯管式炉 炉管 堵塞中图法分类号 TG155.1+2 TQ315 文献标识码 BDoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 05 018TubeBlockageCauseAnalysisofCrudeBenzeneTubeFurnaceLuoYongjun XuJinjiang(SINOSTEELEquipment&EngineeringCo.,Ltd.,Beijing100080)ABSTRACT Inviewoftheblockageproblemofcrudebenzenetubefurnaceinafactory,basedontheoryanalysisandmainfactors,anin depthanalysiswascarriedoutintermsofprocess,equipmentandoperation,anditwasconfirmedthatthenodulationwascausedbythemismatchbetweendesigncapabilityandoperation,andthelackofcontrolequipment.Accordingtotheactualsituationofthesite,byaddingcontrolequipmenttocontrolandadjust,solvetheproblemsfacedbyproduction;Avarietyoftreatmentmethodsareputforwardfortheblockedoil richpipelinesoftwotubularheatingfurnaces,anddetailedmaintenanceschemesareissuedandimplementedonsite.KEYWORDS Crudebenzene Tubefurnace Tubeblockage1 前言某焦化项目工程,规划焦炉能力为190万t/年,配套处理300万t/年焦炉煤气的化产,其中包含粗苯工段。
管式加热炉培训-第6章
气、液混相 的炉管内
6-2 无相变时的压力降计算 管 内 压 力 降 直管段的压力降 局部阻力引起 的压力降 炉管当量长度
与回弯头有关的系数,等于弯头当量长度与管 与回弯头有关的系数 等于弯头当量长度与管 内径之比。 内径之比。
6-3 有相变时的压力降计算 相 汽 化 段 炉 管 的 压 力 降 计算 的 压力
p2 , t2 , e2 Q 6-3 计 算 p1 , t1 , e1
相
相的
的 变 压力降 相
L
的 时 相
的
管内气液两相流压力降确定的复杂性: 管内气液两相流压力降确定的复杂性: 气相和液相流速一般不相同, 气相和液相流速一般不相同,它们之间有相对运 会产生内摩擦损失。 动,会产生内摩擦损失。 液相有滞留量,使管内实际流通截面积减小, 液相有滞留量,使管内实际流通截面积减小,压力 降增加。 降增加。 垂直管内,液相在炉管内连续不断地上升和下降, 垂直管内,液相在炉管内连续不断地上升和下降, 会消耗能量而形成压力降低。 会消耗能量而形成压力降低。 气液两相流可能呈现完全不同的流型。 气液两相流可能呈现完全不同的流型。要保证良 好的流型。必须有进行流型判别的图或关联式。 好的流型。必须有进行流型判别的图或关联式。 设计中,通过改变管径来保证流型符合要求。 设计中,通过改变管径来保证流型符合要求。 扩径和注汽。 扩径和注汽。 分段和猜算。 分段和猜算。
I′ 介质在辐射室入口处的焓 f
L′ Io Ie e 即: = LR Io I′ f
管长与传热量成正比 返回流体的流动特点 管内流速选择 无相变时的压力降计算 有相变时的压力降计算
压力降、相平衡、 压力降、相平衡、热平衡方程和流型判别 均相法 Dukler法 法 图解试算法
第六章 燃气锅炉及燃煤锅炉的燃气改造
第六章燃气锅炉及燃煤锅炉的燃气改造近年来,以天然气等清洁燃料为主的环保型供热系统在城市集中供热系统中获得了广泛的应用,燃气锅炉也在是向小型化、轻量化、高效率低污染、提高组装化程度和自动化程度的方向发展。
特别是采用一些新型燃烧技术和强化传热技术,使燃气锅炉的体积比以前大为降低,锅壳式蒸气锅炉的热效率已高达92%~93%。
其经济性、安全性、可使用性具体表现在以下几个方面:(1) 锅炉的高效率。
环保型燃气锅炉,特别是蒸汽锅炉,由于采用了低阻力型火管传热技术和低阻力高扩展受热面的紧凑型尾部受热面,燃气锅炉的排烟温度基本上和大容量的工业锅炉相同,可达130~140℃。
(2) 结构简单。
采用简单结构的受热面,对锅壳式锅炉,采用单波形炉胆和双波形炉胆燃烧,强化型传热低阻力火管,以及低阻型扩展尾部受热面。
除此之外还可根据具体要求配备低温过热器(≤250℃)受热面。
对水管式锅炉,采用膜式壁型炉膛,紧凑的对流受热面,可配备引风装置,除此之外还可根据具体要求配备高温过热器(≥250℃)受热面。
(3) 使用简易配套的辅机。
给水泵、鼓风机和其它一些辅机要和锅炉本体一起装配,且保证运输的可靠性。
(4) 全智能化自动控制并配有多级保护系统。
不仅配有完善的全自动燃烧控制装置,更配有多级安全保护系统,具有锅炉缺水、超压、超温、熄火保护、点火程序控制及声、光、电报警。
(5) 配备燃烧器(送风机)和烟道消音系统,降低锅炉运行的噪音。
(6) 装备自动加药装置,水处理装置。
(7) 配备其它监测和限制装置,至少应保证锅炉24小时无监督安全运行。
6-1 锅炉的参数、型号和技术指标6-1-1 锅炉参数6-1-1-1 工业锅炉的参数锅炉参数指锅炉容量、工作压力、工作温度。
工业蒸气锅炉的容量用额定蒸发量(D)表示。
额定蒸发量(D)表明锅炉在额定蒸气压力、蒸气温度、规定的锅炉效率和给水温度下,连续运行时的必须保证的最大蒸发量,单位为t/h。
工业热水锅炉以额定供热量(Q)表示,其单位为MW。
(最新整理)管式加热炉管式加热炉的特征:(1)被加热物质在管内流动
格 炉管长度主要有:6000,9000,12000,
15000mm。
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选 强度高,特别是持久强度高;
择 抗氧化和耐腐蚀性能良好;
炉 管
材 高温组织稳定性符合操作条件的要求;
料 原 则
热加工工艺性能良好; 经济性合理; 管子供应方便。
材
材 料
优质碳钢、铬钼合金钢和铬镍不锈钢
料 新型 以钴为主体的高温合金钢
的停留时间也炉越膛长热。强其度结果,介质易结焦,
炉管易炉损膛坏温。度但(流又速称过火高墙又温增度加)管内压力降,
增202加1/7/2了6 管路管系内统流的速动及力压消力耗降。
返回立式8 炉
1-3 管式加热炉的种类 按炉型结构分类 : 立式炉、圆筒炉、大型方炉
立 式 炉
箱20式21/7炉/26
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炉管内不装催化剂的,如乙烯裂解炉。 加热液体的炉子
1-3 管管式内加无热相炉变的化种、类单纯的液体加热炉
按炉型管进结内 口构进 为分口 液类为相:液、体出立、口式出全炉口部、为汽圆汽化筒、的炉液 炉、混 子大相型方炉
气按体用加途热 分炉 类: 化学反应炉、加热液体的炉子
多,注不意易从结结气焦构体, 上加当保热气证炉体各、量路加很均热大匀混时,相,防流炉止体管偏的的流路炉。数子很
93.32
41.63
51.54
61.26
70.78
33
表1-3 常用管心距
炉 管 外 径
m m 60 102 114 127 152 168 219
管 心 距
m m 120, 150 172, 203 203, 230 215, 250 275, 304 275, 304 372, 438
管式裂解炉(第六章)
采用二级急冷锅炉是与采用小管径辐射盘管的裂解炉相匹配的。为了缩短停留时间并提高裂解温度,裂解炉辐射盘管向短长度、小管径的方向发展。相应,其单炉生产能力降低,为达到给定的单炉生产能力,单炉的辐射盘管数大大增加。在这种情况下,为降低辐射盘管出口至急冷锅炉入口之间高温裂解气的停留时间,提高裂解的选择性,采用二级急冷锅炉是行之有效的方法。正因为如此,斯通--韦伯斯特、凯洛格、布朗路特(Brown & Root)等公司均曾采用二级急冷锅炉与其单程或双程的小管径辐射盘管的裂解炉配套。
3.减少炉体热损失
炉体热损失一般为总热负荷的2.5%~4%。近年来,改进保温材料和保温设计,可使炉体热损失下降约25%。
(三)改善高温裂解气热量回收
1.取消蒸汽过热炉
早期设计均设置蒸汽过热炉,来过热裂解炉回收的高压蒸汽。当今的设计,均取消了蒸汽过热炉,回收的高压蒸汽在对流段进行过热。由此不仅节省了蒸汽过热炉的投资,而且降低了燃料的消耗量。
在相同工艺技术水平的前提下,乙烯收率主要取决于乙烯原料的性质。因此,裂解原料的选择,在很大程度上决定乙烯生产的能耗。
就裂解炉设计而言,通过采用高温、短停留时间和低烃分压来提高乙烯收率,经过几十年的不断改进,目前已达较高的水平。近年设计的裂解炉,相同裂解原料的乙烯收率比20世纪70年代提高了15%~20%。裂解操作条件的改善,不仅大大降低了原料的消耗,也使乙烯生产能耗明显下降。
常减压理论题(技师、高级技师)综述
BA001 开工条件确认内容[T] BA001 2 1 3装置开车进油前,应改好流程并经()三级大检查确认无误。
A、车间、班组、技术员B、操作人员、车间、技术员C、操作人员、技术员、班长D、操作人员、班长、车间[T/][D]D[D/]@[T] BA001 2 1 3装置在()工作结束后,可以准备进油。
A、开车前检查B、贯通试压、抽真空试验、试油压C、开车前检查、贯通试压D、开车前检查、贯通试压、抽真空试验[T/][D]D[D/][T] BA001 2 2 3开工进油后联系生产调度了解原油、各产品用罐安排,联系质量检验部门了解原油分析。
[T/] [D]√[D/]正确答案:开工进油前联系生产调度了解原油、各产品用罐安排,联系质量检验部门了解原油分析。
[T] BA001 2 2 3进油前贯通试压的目的主要有两点:第一是检查流程是否畅通;第二是试漏及扫除管线内脏物。
[T/][D]√[D/][T] BA001 2 3 4进油前贯通试压应注意哪几个方面。
[T/][D]答:①对于检修中更换的新设备,工艺管线贯通试压前必须进行水冲洗。
水冲洗时机泵入口须加过滤网,控制阀要拆法兰,防止脏物进入机泵、控制阀;(3)②贯通试压时控制阀应改走副线;(2)③炉管贯通时应一路路分段贯通;(1)④对于塔、容器有试压指标要求的设备,试压时人不能离开压力表,密切注意压力上升情况,防止超压损坏设备;(2)⑤试压时要放尽蒸汽中冷凝水,防止产生水击,水击严重时能损坏设备、管线。
(2) [D/]BA002真空试验抽不上的原因[T] BA002 2 1 4减压塔试抽真空时,真空度抽不上去的原因不是()。
A、蒸汽压力偏低B、冷却水压力偏低C、大气腿水封未建立D、减顶挥发线注缓蚀剂阀门关闭[T/][D]D[D/][T] BA002 2 1 4下述哪项不是抽空器本身常见故障()。
A、抽空器喷嘴堵塞B、喷嘴口径不符合设计要求C、喷嘴安装未对准中心D、抽空器位置装错[T/][D]D[D/][T] BA008 2 1 4开减压时真空上不去的原因()。
工程流体力学泵与风机第6章__流动阻力和能量损失讲解
管内平均流速v与管中心处最大流速vmax的关系一般为:
v(0.75~0.9)vmax
二、边界层的概念
1.边界层的形成和发展
以流体沿固定平板的流动为例: 在平板前缘处: 流体以v0流动 流过平板壁面时:
逐渐加大
边界层 : v0~0.99v0
管径为114mm4mm的管道内流动,若油的流量为30m3/h,
试确定管内油的流动状态。
第三节
圆形管内的速度分布和边界层概念
一、流体在圆形管内的速度分布
如平板间 流速分布
流体流经管道时,在同一截面不同点的速度是不同的, 即速度随位置的变化而变化,这种变化关系称为速度分布。
当流体在圆形管内流动时,无论是层流还是湍流,管 壁上的流速为零,其它部位的流体质点速度沿径向发生变 化。离开管壁越远,其速度越大,直至管中心处速度最大。
三、能量损失的计算公式
整个管路的总能量损失等于各管段的沿程损 失和各处的局部损失的总和,即:
hw hf hj (J/kg)
以压头损失
Hw H f H j(m)
形式表示
以压力降(压力
损失)形式表示
pw pf p(j Pa)
(1) 沿程损失的计算
hf
Re≤2000时,是层流流动; Re>2000时,是湍流流动。
雷诺数= —惯性—力 黏性力
Re vd vd
例6-1 某低速送风管道,内径d200mm,风速v3m/s, 空气温度为40℃。求:
(1)判断风道内气体的流动状态;
(2)该风道内空气保持层流的最大流速。
例6-2 某油的黏度为7010-3Pa·s,密度为1050kg/m3,在
第六章 窑外分解炉详解
2、按分解炉内气流的主要运动形式分类
旋流式、喷腾式、悬浮式及沸腾式、旋 流喷腾式。 依靠“旋风效应”、“喷腾效应”、 “悬浮效应”,“流态化效应”。
第二节,分解炉中的各种效应
一、旋风效应 旋风效应是旋风型分解炉内气流作旋回运动,使物 料滞后于气流的效应。 悬浮于气流的物料,由于旋转运动,受离心力的作 用,颗粒和质量较大的物料及气流容易达到炉边, 与炉壁碰撞失速、坠落,至缩口再被气流带起,形 成向前推动的作用,前面的气流将粉料留下,而后 面的气流又继续推向前进,总的运动趋向是还是顺 着气流,但料粉的运动速度却远远地落后气流速度, 造成物料在炉内的滞留现象,料粉愈细,滞留愈短, 料粉愈粗,滞留愈长。
1、熟料形成的工艺特点 2、回转窑对工艺要求的适应性 3、回转窑热工布局 4、窑外分解技术的产生
第二节 分解炉的结构和工艺流程
一、分解炉的结构
二、预分解窑的工艺流程
三、石川岛公司
MFC型日本三菱公司
RSP型日本小野田 KSV型日本川琦公司 FLS型丹麦史密斯 DD型日本神户制铁公司
(4)、全燃烧区(Ⅳ区)炉顶部圆筒体,主 要作用是使未燃烧的10%左右的燃料继续燃烧 并促进分解。 气体和生料通过Ⅲ区和Ⅳ区间缩口向上喷腾直 接冲击到炉顶棚,翻转向下到出口,使气料搅 拌和混合,达到完全燃烧和热交换。 DD分解炉设置气料反弹室,有利于气料产生搅 拌和混合,增加了气料在炉内的停留时间,达 到完全燃烧和改善热交换,防止炉内的偏流现 象。炉下对称的三次风管以及顶部两根出风管, 都是向炉心径向安装,有利于产生良好的喷腾 运动和降低炉内压力。 此外4个主喷嘴,从三次风管上部两侧直接喷 入三次氧气流中,点火条件好,适合劣质煤。
锅炉原理-6章-蒸发设备
系统特点:一次上升型垂直管屏结构 简单,流动阻力小;相邻管间热偏差相 对较小;便于安装和采用悬吊结构,适 用于膜式水冷壁。
上海锅炉厂1025t/h直流锅炉水冷壁
炉膛高度分四个区: 冷灰斗区; 下辐射区; 中辐射区; 下辐射区。 各区间设有混合器。 每个管屏进口联箱的
供水管上,装设节流
1-给水泵; 2-省煤器;3-水冷壁; 4-汽水分离器;5-再循环泵 ;6-过热器
(一)直流锅炉的类型
直流锅炉工质靠给水泵压头强制流动,炉膛内水冷壁可自由布置。
直流锅炉传统型式:
拉姆辛型(水平围绕管圈型); 苏尔寿型(回带管圈型);
本生型(垂直多管屏型)。
现代直流锅炉型式: 螺旋管圈型;
第六章 蒸发设备
6-1 概述 6-2 汽包 6-3 水冷壁的作用和结构 6-4 水冷壁的布置形式 6-5 蒸发受热面存在问题及防止措施
6-1 概述
给水进入锅炉后,经过预热、蒸发、过热、再热, 分别在不同的受热面内完成加热任务: ①水的预热:省煤器; ②水的蒸发:蒸发受热面,主要是水冷壁;
一、水冷壁的作用
(1)蒸发受热面:接受炉膛高温辐射热,使管 内水吸热蒸发汽化; (2)保护炉墙:炉墙敷设水冷壁后,炉墙内壁 温度降低,保护炉墙,简化炉墙结构; (3)避免结渣:水冷壁吸收大量辐射热,降低 烟气温度,使炉墙处烟气中灰分降到软化温度以 下,避免炉墙和受热面结渣。
管式加热炉 第七节 炉管内的压力降.ppt
7.2 汽化段的压力降
⒉汽化段气、液两相混合密度:
油品在汽化段的汽化率沿管长不断变化,严格 来说,平均汽化率应由积分求得。但是由于汽化段 压力、温度等逐渐变化,积分值不易求得。如果取 其初始汽化率与最终汽化率的算术平均值作为平均 汽化率,这样求得的汽化段压力降反而偏于安全。 因此,汽化段气、液两相的混合密度为:
7.2 汽化段的压力降
⒉汽化段气、液两相混合密度:
m
eG
G (1 e)G
V
L
m e
1 (1 e)
V L
kg/m 3
式中:ρL、ρV-汽化段平均条件下液相和气相密度,kg/m3;
V
M V PV 22.4 101325
273 273 t V
kg/m 3
MV-汽化段气相的分子量,kg/kmol; PV、tV-汽化段平均压力(Pa)、平均温度(℃)。
L'e
Io Io
Ie Ii'
LR
m
7.2 汽化段的压力降
⒈汽化段的当量长度:
L'e
Io Io
Ie Ii'
LR
m
式中:I0-油品在炉出口的平均热焓,kJ/kg;
Io eIV (1 e)IL
e-油品的质量汽化分率,以小数表示;
IV、IL-炉出口处气相和液相的热焓,kJ/kg; Ie-在汽化点处油品的热焓,kJ/kg; Ii’-油品在辐射室入口处的热焓,kJ/kg。
压力降的计算:
汽化点;
压力降:
加热段压降ΔPh 汽化段压降Δpe 转油线压降ΔPL
所以: P1 P2 h L g Ph Pe PL
专业学习【油气储运工程】燃气输配燃气输配第六章
决定燃气流动状态的参数:
压力P 密度ρ
流速
温度 四者是随时间τ、离起点的距离x而变的函数
在多数情况下,管道内燃气的流动可认为是等温的, 其温度等于埋管周围土壤的温度。因此,决定燃气 流动状态的参数为:
第六章 城市燃气管网的水力计算
燃气管网水力计算的任务: 1.根据燃气的计算流量和允许的压力损失计算管道直 径,以确定管道投资和金属消耗。 2.对已有管道进行流量和压力损失的验算,以充分发 挥管道的输气能力,或决定是否需要对原有管道进行 改造。
因此,正确地进行水力计算,是关系到输配系统经济性和可 靠性的问题,是城市燃气规划与设计中的重要环节。
第六章 城市燃气管网的水力计算
管内燃气流动基本方程式 城市燃气管道水力计算公式和计算图表 内 燃气分配管道计算流量的确定
容
枝状管网的水力计算 环状管网的水力计算 室内燃气管道的水力计算
第一节 管内燃气流动基本方程式
不稳定流动方程式 稳定流动方程式 燃气管道的摩擦阻力系数
一、不稳定流动方程式
不稳定流动:运动参数均沿管长随时间变化,它们是 距离和时间的函数。
稳定流动燃气管道的水力公式 :
P12
P22
1.62 Q02
d5
0 P0
T T0
Z Z0
L
假设条件:稳定流;等温过程; 适用于高压与低压燃气管道基本公式 。
对于低压燃气管道,可以做进一步的简化:
P12 P22 P1 P2 P1 P2 2Pm P1 P2
Pm=(P1 +P2)/2≈P0; 所以低压管道的基本计算公式表达为下列形式 :
第六章 气体与蒸汽的流动(绝热节流过程)
p1h1c1 1
p2h2c2 2
绝热节流过程前后的焓相等, 但整个过程绝不是定焓过程。
h
在缩孔附近,流速 ,焓
c
绝热流动的能量方程式
q
h wt
h2
h1
1 2
(c22
c12 )
g(z2
z1) ws
h2
h1
1 2
(c22
c12 )
通常情况下,节流前后流速差别不大,即c2 = c1 h2 h1
M=1 dA=0 临界截面
M>1 dA>0 渐扩
M<1 M>1 dA<0 dA>0 渐缩渐扩
注:扩压管dc<0,故不同音速下的形状与喷管相反
喷管和扩压管流速变化与截面变化的关系
流动状态
M<1
管道种类
渐缩渐扩扩喷管 M<1转M>1
M>1 渐缩渐扩扩压管
M>1转M<1
喷管 dc>0 dp<0
1
2
dA 0 A
(1)绝热节流后蒸汽的温度; (2)节流过程的熵变; (3)节流的有效能损失,并将其表示在T-S图上; (4)由于节流使技术功减少了多少?
例题
4、理想气体从初态1(p1,t1)进行不同过程到相同终压p2,一过程为经过喷 管的不可逆绝热膨胀过程,另一过程为经过节流阀的绝热节流过程。若 p1>p2>p0,T1>T0(p0、T0为环境压力与温度),试在T-s图上表示此两 过程,并根据图比较两过程作功能力损失的大小。
证明:理想气体微分节流系数μJ =0.
pv RT
v RT p
( v T
)p
R p
锅炉爆管的现象有哪些
锅炉爆管的现象有哪些
锅炉爆管的现象有:
(1)锅炉爆管时可听到汽水喷射的响声,严重时有明显的爆破声。
(2)炉膛由负压燃烧变为正压燃烧,并且有炉烟和蒸汽从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
(3)给水流量不正常,大于蒸汽流量。
(4)虽然加大给水,但水位常常难以维持,且汽压降低。
(5)排烟温度降低,烟气颜色变白。
(6)炉膛温度降低,甚至灭火。
(7)引风机负荷加大,电流增高。
(8)锅炉底部有水流出,灰渣斗内有湿灰。
锅炉爆管的现象包括但不限于以下几种:
1.锅炉压力下降:由于锅炉压力突然下降,会导致锅炉自动泄压。
2.蒸汽或烟气突然中断:蒸汽或烟气突然中断可能表明锅炉管可能已经破裂。
3.异常的金属撞击声:如果锅炉管子破裂,可能会发出异常的金属撞击声。
4.炉膛压力明显升高:如果锅炉管子破裂,炉膛压力会明显升高。
5.炉膛喷火:炉膛内的燃烧物如果没有得到及时清除,可能会形成炉膛喷火现象。
6.炉膛爆炸:如果锅炉管破裂导致炉膛爆炸,可能会产生巨大的响声和冲击波。
7.受热面损坏时,烟气温度和炉膛温度急剧下降,蒸汽流量减少,蒸汽压力下降。
8.严重时,可能会看到烟道内有火焰喷射,并且可以闻到燃烧设备的烧焦味道。
如果遇到上述情况,请立即寻求人士的帮助。
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图解试算法 基本过程: 把辐射室进口到出口的整个管段分成加热段 (介质全部为液态时的管段)和汽化段两部分 确定出汽化点 计算汽化段炉管的当量长度 加热段炉管的当量长度为辐射管总当量长 度减去汽化段当量长度 计算两段各自的压力降:加热段为单相流动, 管内压力降可由式 计算。汽化段压力降则由 均相法计算
6-1 管内流速 流速高 压力降大,造成的能量损失大。 介质在管内的停留时间短,可以减 少结焦和分解的危险,同时可以增 加管内的传热系数。 流速低限是保证流型符合要求,以避 免局部过热。 流速的上限是临界流速(该状态下的 声速)。 裂解炉管内 烃类蒸气转 化炉炉管内 流速是根据停留时间来决定的。 流速以保证转化管压力降约等于进 口压力的8%~12%为宜。
液相有滞留量,使管内实际流通截面积减小,压力 降增加。
垂直管内,液相在炉管内连续不断地上升和下降, 会消耗能量而形成压力降低。 气液两相流可能呈现完全不同的流型。要保证良 好的流型。必须有进行流型判别的图或关联式。 设计中,通过改变管径来保证流型符合要求。 扩径和注汽。 分段和猜算。
流型及其判别 水平管流型 或型 单最 纯后随 雾均着 状发气 流展速 。 为增 环大 , 雾各 状种 流流 -
均 相 法
m xL L xg g
um VL Vg A
或
um
WF 3600 m 4 diN
汽化段压力降计算式为:
Pf Le mum
2Hale Waihona Puke 或di2 Pf
Le G m d i 2 m
2
Dukler法
方法:在大量试验数据的基础上,通过相似分 析法得出压力降关联式。 压力降关联式:
2 2 2 tp G m L L x L gxg Pf 2 m d i mEg mEL
10 4
相平衡计算 热平衡计算
目的是计算汽化率 e f ( P , t ) 目的是计算管段入口处的温度 t 1 。 由能量平衡求出物料的焓差,再 由焓差查出 t 1 。
L
汽 化 段 炉 管 的 压 力 降
p2 , t2 , e2 图 6-3
Q
p1 , t1 , e1
计算管段示意图
一般出口条件和传入管段内的热量是已知的, 计算所求的入口条件必须同时满足相平衡、热平 衡和压力平衡三者。
管内气液两相流压力降确定的复杂性: 气相和液相流速一般不相同,它们之间有相对运 动,会产生内摩擦损失。
图解试算法计算步骤 1 假定开始汽化时的压力
Pe
2 由介质的相平衡曲线求出介质开始汽化的温度 t e 3 计算汽化段炉管的当量长度
L e Io Ie I o I f
2
LR
4 压力校核 计算汽化段压力降
若 则计算正确,否则重新假设 猜算过程
Pe 计算 P2 Pf
Pf
炉管内不允许出现液节流
管内气、液两相流的流型最好是雾状流
泡点附近要达到雾状流比较困难,也允许 出现环状流或分散气泡流 其它流型均应避免 当流型完全不符合要求时(流型靠近雾状流 的边界时),可以缩小炉管直径或加大注入的水 蒸气量来获得适宜的流型。
压力降计算 方法:将两相流当作单相流计算
m xLL xgg
L mum e di 2
Pe 计 算 Pe 假 设
,
Pe
。
L L R L e e
5 计算加热段炉管的当量长度和压力降
LR
辐射管的总当量长度
nL n 1 ' d i n 1L n 2 ' d i N N
LR
I o 介质在炉出口处的平均焓 I e 介质在汽化点处的焓
气、液混相 的炉管内
6-2 无相变时的压力降计算 管 内 压 力 降
直管段的压力降
局部阻力引起 的压力降 炉管当量长度
与回弯头有关的系数,等于弯头当量长度与管 内径之比。
6-3 有相变时的压力降计算 特点:气液两相流;气相和液相的量和物性随 行程的增加而变化。 使用方程:压力降、相平衡、热平衡方程 例如:
I f
介质在辐射室入口处的焓
Io Ie I o I f
即:
L e LR
管长与传热量成正比
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结
炉管内流体的流动特点
管内流速选择
无相变时的压力降计算
有相变时的压力降计算
压力降、相平衡、热平衡方程和流型判别
均相法 Dukler法
图解试算法
垂直管流型
水平管流型判别图
B X 211
WL WG
( L g ) L
2/3
1/ 2
L
1/ 2
L
B Y 7 .1
WG A ( L g )
1/ 2
垂直管内气液两相流的流型判别图
GX
um gd i
2
GY
Vg VL Vg
炉管内气液两相流的适宜流型
第六章 目的: 进行选泵。 炉管内介质的 压力平衡关系:
炉管内的压力降
确定流体入炉时的压力,从而可以根据此压力
P1 P0 hg P PL
炉管内流体的流动特点: 流体在炉管内的流动与一般管道内的流动不同, 流动过程中要吸收热量,物性参数随之变化,有的 发生化学反应,,有的发生相态变化──汽化。炉管内 压力降的计算是十分复杂而麻烦的。
有相变时管内压力降计算步骤
把汽化段炉管分成1米至几米长的若干短小段 从炉出口开始向入口侧逐段反算 流型判断 若流型靠近雾状流的边界时,需缩小管径(或减少管程数)
由相平衡和热平衡分别计算各管段入口处的汽化率和温度
由压力降公式计算各管段的压力降,管段入口压力P1=P2+ Pf 一直计算到介质的泡点,即汽化开始点为止