某原油常壓蒸餾塔管式加熱爐爐管內壓力降計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u6453某原油常壓蒸餾塔管式加熱爐爐管內壓力降計算案例 1240441確定汽化段的當量長度 130092汽化段中氣液兩相的混合密度 1276473汽化段中氣液兩相的混合流速 2135664汽化段的壓力降 2266315汽化點處的壓力 28466重復計算 2145987用作圖法求解汽化段的壓力 4212918加熱段的壓力降 41確定汽化段的當量長度初底油的焦點溫度530.6℃，焦點壓力2.327MPa。假設汽化點壓力為Pe=0.4MPa，由初底油的P-T-e相圖圖5-2查得：開始汽化時的溫度為316℃，查得液相比焓為Ie=190kcal/kg即795.5kJ/kg由前面常壓塔進料溫度校核處的計算得知：爐出口油品氣液兩相混合焓Io=995.8kJ/kg輻射管入口處溫度為300℃，查得油料的液相比焓為Ii=180kcal/kg即753.6kJ/kg輻射管的當量長度LR查文獻[17]P80表6-1，取系數(shù)ψ=55LR=nL/N+(n/N-1)ψdi=64×15/4+(64/4-1)×55×0.136=352.2m汽化段當量長度Le=(Io-Ie)/(Io-Ii)·LR=(995.8-795.5)/(995.8-753.6)×352.2=291.3m2汽化段中氣液兩相的混合密度汽化段平均溫度TV=(316+360)/2=338℃=611.15K汽化段平均壓力PV=(0.4+0.21)/2=0.305MPa假設汽化段氣相摩爾質量MV=195kg/kmol，則汽化段氣相密度汽化段條件下的液相密度ρL=ρ20-γ(t-20)ρ20=0.8891g/cm3，查石油密度溫度系數(shù)表得γ=0.00062ρL=0.8891-0.00062×(338-20)=0.6919g/cm3=691.9kg/m3汽化段平均汽化率`e=(0+44.87%)/2=22.44%汽化段氣液相混合密度3汽化段中氣液兩相的混合流速Wm=G3/(3600ρmπ/4·di2N)=228500/(3600×51.20×π/4×0.1362×4)=21.33m/s4汽化段的壓力降摩擦系數(shù)λ：汽化段的壓力降ΔPe：5汽化點處的壓力Pe=0.21+0.441=0.651MPa與假設的Pe=0.4MPa不符，需重復以上計算。6重復計算(1)重新假設汽化點壓力為Pe=0.5MPa，由初底油的P-T-e相圖圖5-2查得：開始汽化時的溫度為330℃，查得液相比焓為Ie=202kcal/kg即830.6kJ/kg由前面常壓塔進料溫度校核處的計算得知：爐出口油品氣液兩相混合焓Io=995.8kJ/kg輻射管入口處溫度為300℃，查得油料的液相比焓為Ii=180kcal/kg即753.6kJ/kg輻射管的當量長度LR查文獻[17]P80表6-1，取系數(shù)ψ=55LR=nL/N+(n/N-1)ψdi=64×15/4+(64/4-1)×55×0.136=352.2m汽化段當量長度Le=(Io-Ie)/(Io-Ii)·LR=(995.8-845.7)/(995.8-753.6)×352.2=218.3m(2)汽化段中氣液兩相的混合密度汽化段平均溫度TV=(330+360)/2=345℃=618.15K汽化段平均壓力PV=(0.5+0.21)/2=0.355MPa假設汽化段氣相摩爾質量MV=195kg/kmol，則汽化段氣相密度汽化段條件下的液相密度ρL=ρ20-γ(t-20)ρ20=0.8891g/cm3，查石油密度溫度系數(shù)表得γ=0.00062ρL=0.8891-0.00062×(345-20)=0.6876g/cm3=681.6kg/m3汽化段平均汽化率`e=(0+44.87%)/2=22.44%汽化段氣液相混合密度(3)汽化段中氣液兩相的混合流速Wm=G3/(3600ρmπ/4·di2N)=228500/(3600×58.40×π/4×0.1362×4)=18.70m/s(4)汽化段的壓力降摩擦系數(shù)λ：汽化段的壓力降ΔPe：(5)汽化點處的壓力Pe=0.21+0.294=0.504MPa與假設的Pe=0.5MPa不符7用作圖法求解汽化段的壓力第一次計算結果的比值：(Pe)計算/(Pe)假設=0.651/0.4=1.628將(0.4MPa,1.628)記為A點第二次計算結果的比值：(Pe)計算/(Pe)假設=0.504/0.5=1.008將(0.5MPa,1.008)記為B點作圖6-3，連接A、B兩點并延長，與比值(y)=1相交，交點的橫坐標為0.502MPa此即為所求解的汽化段壓力Pe故汽化段的壓力降ΔPe=Pe-Po=0.502-0.21=0.292MPa圖7-3作圖求汽化段壓力降8加熱段的壓力降查初底油的P-T-e相圖，當汽化段的壓力為0.502MPa時，得汽化點的溫度為330.3℃，該點液相比焓值為Ie=202.2kcal/kg即846.6kJ/kg故真正的汽化段當量長度需重新計算：汽化段當量長度Le=(Io-Ie)/(Io-Ii)·LR=(995.8-846.6)/(995.8-753.6)×352.2=211.0m則輻射管加熱段的當量長度：Lh=LR-Le=352.2-211.0=135.2m對流管(包括遮蔽管)的當量長度：Lcon=nW(NC+1)LC/N+[nW(NC+1)/N-1]ψdi=8×(8+1)×5.1/4+[8×(8+1)/4-1]×55×0.136=219.0m所以汽化點之前的總當量長度Le總=Lh+Lcon=135.2+219.0=354.2m汽化點以前的爐管平均溫度(300+330.3)/2=315.15℃=588.3K管內介質的平均密度：ρm=ρ20-γ(t-20)ρ20=0.8891g/cm3，查石油密度溫度系數(shù)表得γ=0.00062ρm=0.8891-0.00062×(315.15-20)=0.7061g/cm3=706.1kg/m3管內平均流速：Wm=G3/(3600ρmπ/4·di2N)=228500/