油舱蒸汽加热盘管设计.pdf

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1、第46卷船海工程Vo1．462017年7月SHIP&OCEANENGINEERINGJu1．2017油舱蒸汽加热盘管设计王雷。代云雷(招商局重工(深圳)有限公司，广东深圳518054)摘要：货油船、沥青船等各种运输类船舶与各种主机燃烧重油工程船等，均需要采用油舱蒸汽加热盘管系统，以保证油舱内燃油或油料达至运动粘度，油舱加热系统的设计一直是设计人员较为关心的问题。根据3万t自航半潜船重油舱加热系统的设计经验，整理油舱设计的要点及方法。关键词：蒸汽加热；盘管；耗汽量；塔式单元中图分类号：U664．84文

2、献标志码：A文章编号：1671-7953(2017)S1-0012-05为保证舱内原油、滑油或其他燃料油达至运蒸汽加热舱柜时，可分为2个阶段：第一阶段动粘度，可进行驳运或使用，通常设计时会采用蒸由环境温度下加至要求的粘度下的温度的耗汽量汽加热的方式，利用饱和蒸汽的热量置换，提高舱为加热耗汽量；第二阶段达至平衡阶段的耗汽量内燃油或油料温度，随着温度上升后，燃油或油料为保温耗气量，根据加热舱柜的各部分的面积、容粘度降低，从而可进行驳运及使用。积、油料的密度及进出口蒸汽焓值，可利用下式求采用蒸汽加热盘管的

3、对油舱进行加热，是较得保温蒸汽量和加热蒸汽量】。为常用的方法，而设计蒸汽加热系统时，蒸汽量的保温耗气量G为选择及加热盘管直径、长度、布置形式等问题，则G=是决定蒸汽加热系统性能的最关键因素。加热耗气量G为1蒸汽加热计算B(e-3．一1)+A(O2—0Ie-3．6A／CT)，GH=3．6×1一e-3,1．1热量计算油料随温度的升高，粘度逐渐降低，在同一个(i．一i2)(2)温度下，不同的油品，具有不同的运动粘度和温度式中：A=KIAl+Ka2Aa2+KlAl+K2Aw2+KhAh；特性。当蒸汽加热油舱

4、时，舱柜内介质由环境温B=K1Al0+Ka2Aa20+K1A】0+w2A20+度下加热至要求的运动粘度下的温度，此温度不KhAh0；C=vopoC0；Kl、Ka2、KI、K2、Kh、0、0、0}l宜过高，因过高温度，会造成油泵气蚀等问题，而解释及取值见计算符号说明见表1。温度过低，油料无法达到运动粘度，会造成油泵抽饱和蒸汽焓值可根据饱和蒸汽焓熵图(见吸困难等问题。例如，重油允许使用的运动粘度1)取值，也可参考饱和水蒸汽表(见表2)取不大于380mm／s(380cst)／50℃(相当于雷氏值。常取0．

5、7MPa饱和蒸汽i=2762．9kJ／kg3500S)，推荐使用运动粘度不高于180mm／s(进口)，0．6MPa饱和蒸汽焓值(出口)i=670．4(180est)(相当于雷氏1500s)的燃料油⋯。kJ／kg(出口)，可根据蒸汽锅炉参数及适当考虑管确定所加热液舱及需要加热的介质后，计算路损失进行选型。舱柜与相邻舱柜或甲板的不同接触面积，油舱与最大的蒸汽量应为加热时的蒸汽量G跟据不同的环境或介质接触，有不同的换热系数，计算加热蒸汽量，可进一步计算所需蒸汽管路的加热舱室的各个散热面积，以用于计算换热的

6、耗气量。面积，从而选取加热蒸汽盘管的管径及长度。1．2蒸汽管路加热面积计算通过上述热量计算后，求得加热蒸汽量G，收稿日期：2017—03一叭修回日期：2017—04—25为简化计算，假设系统为稳态的稳态传导换热，通第一作者：王雷(1983一)，男，学士，工程师过蒸汽加热油舱过程，舱柜内介质由环境温度下研究方向：船舶管路系统加热至要求的粘度下的温度，此温度可由具体的l220717月王雷，等：油舱蒸汽加热盘管设计船海工程第46卷表1计算符号说明序号符号备注数据单位序号符号备注数据单位1K。甲板传热系数(

7、油一空气)8．72W／(nlK)14Q加热盘管的容量ITI／h2^水线上外板传热系数(油一空气)19．77W／(nlK)150。加热前油温℃3鼠水线下外板传热系数(油一水)19．77w／(埘K)16加热后油温℃4船底传热系数(油一水)6．98W／(mK)17油的预定温度℃5Kh传热系数(油一内部582W／t，mzK)18油舱容积m空气，油，水)J．‘m19p0油的密度kg／m6Al甲板面积in20c0油的比热容值kJ／(kg·K)7Aaz水线上外板面积m21G保温耗汽量kg／h8A水线下外板面积m2

8、2GH加热耗汽量kg／h9A船底面积m23G加热盘管内蒸汽量kg／h10Ah邻舱隔壁面积n1224加热时间h110大气温度2℃25i加热盘管进口蒸汽的比焓kJ／kg120海水温度5oC26i加热盘管出口凝水的比焓kJ／kg130机舱温度20℃27i一可利用的蒸汽比焓kJ／kg360oJ

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