单盘式外浮顶原油储罐散热量计算

　　1工业给排水现状分析我国是工业大国工业对我们国家的经济发展水平的影响力比较强随着我们国家社会经济的发展我国水资源短缺问题日益严重这一问题直接阻碍着我国工业的整体发展水平给水排水技术的水平体现着国家建筑业的发展水平不同的工业类型对于给水排水技术的需求都是不相同的为了提高施工效率保证施工的顺利进行就必须要对施工人员进行培训提高施工的整体水平给水排水技术在施工过程中发挥着重要作用简单来说施工的根本目的是为了改善环境所以必须要提高重视程度保证给水排水施工的水平

　　伴随着国家越来越多的储备油库和企业自身储备库的 建设，原油储罐建设数量越来越多。当储存凝点较高或粘度 较大的油品时，为降低油品粘度，提高其流动性，需对油罐采 取 保 温 伴 热 措 施[1]。在 进 行 油 罐 的 伴 热 设 计 过 程 中，油 罐 外 保温层的选择、油罐散热量计算、油罐内伴热盘管散热面积 计算等成为设计的重点。其中如何计算油罐散热量是本文的 研究重点。

　　苏晓鹏( 中国有色金属工业六冶洛阳机电安装有限 公司; 河南 洛阳 471003)

　　摘要 ：给水排水工程是指利用有关水文的相关知识来解决取水 和排水的一些问题, 用物理化学等方式来进行处理, 一般来说 分为给水工程和排水工程, 二者性质不同, 但在实际工作中存 在着一些相似之处。当前情况下给排水工程已经成为工业的重 要组成部分。 关键词 ：工业; 排水管道; 布置; 技术

　　另外有文献[2] 对双盘式浮顶储罐的罐顶传热系数进行了 计算分析，由于双盘浮顶罐浮顶的传热过程类似于拱顶储罐 油品与拱顶之间的气相空间，起到了很好的保温效果，效果见 图1。其计算的10 万方双盘浮顶储罐罐顶传热系数为1.6931.802W/m2·℃，与拱顶储罐的罐顶传热系数基本相等。

　　原油库拟建场地位于陕西省靖边县。据气象统计，该地区 年平均气温为9.4℃，最冷月平均气温为-7℃，年平均风速为 2.2m/s。拟建油库总库容为20×104m3，设4 座5×104m3 单盘式 浮顶罐，每座油罐罐体直径为60m，罐壁高度为19.13m。罐顶 浮船宽3m，外径为59.5m，外缘高度为0.80m，内径为53.5m， 内缘高度为0.71m。

　　分析上述公式、数据以及拱顶罐结构，由于拱顶罐储存油 品与罐顶之间的气相空间，大大减少了罐顶的传热系数。罐顶 的传热系数远小于罐壁的传热系数。

　　油库所储原油凝点为20℃，反常点为28℃，析蜡点为30℃， 原油储存温度为32℃。原油在20℃时的密度为860.3kg/m3，在 牛顿流体温度范围内的动力粘度见表1。

　　2.1 计算公式 立式拱顶储罐散热计算公式 ： Q=KFΔt式(1) K——总传热系数 ； F——储罐总传热面积 ； Δt——油品储存温度与环境温度温差。 其中K 的计算应包括罐顶传热系数、罐壁传热系数和罐底

　　李飞勇( 陕西延长石油( 集团) 管道运输第一分公司, 陕西 靖边 718500)

　　摘要 ：目前资料中对拱顶罐的散热量计算给出了经验传热系数，但是由于外浮顶储罐与拱顶罐在结构上的差异性，没有可以借鉴 的传热系数直接用于储罐的散热量计算，本文利用靖边原油库的5 万方储罐作为计算基础，对外浮顶原油储罐的散热量计算进行 了研究，给出可供参考的经验数值，方便后续工程的设计。 关键词 ：单盘式外浮顶储罐 ；散热量 ；油气空间

　　当前情况下我们国家社会经济发展水平在不断提高, 工业排 水技术也得到了改善, 在给水排水的设计过程中管道发挥着 巨大作用, 管道布置施工技术的水平直接决定着排水的整体 效率, 本文对工业给水排水的布置施工技术进行研究。

　　根据上述分析，建立流体动力学模型，对单盘外浮顶储罐 罐顶传热系数中的放热系数进行计算，与罐壁放热系数对比， 减少值约为50%。

　　由于该气相空间的实际效果没有文献记载，在计算过程中 还是按照没有气相空间进行考虑，罐顶的传热系数计算公式应 该与不保温储罐罐壁计算公式一致。

　　单盘式浮顶罐的浮顶由单盘和环形浮舱组成。其中环形浮 舱是由顶板、底板、内外边缘板、隔板及加强框架、加强筋等组 成 ；单盘是一层薄钢板，主要将储罐内液体与外界进行隔离。 为防止在风载荷作用下单盘的疲劳破坏，控制单盘板变形，单 盘板下表面还设置一定量的加强筋。

　　部分研究认为单盘式浮盘与原油也不是直接接触，单盘下 方有少量的油气空间[3]。采用这种理论计算出来的储罐热负荷 将远远小于考虑到浮盘直接与原油接触的热负荷，该气象空间 的存在将大幅度减少罐顶的传热系数。

　　放热系数的影响程度对罐壁传热系数的影响程度为40%， 参考该放热模型利用罐壁传热系数的经验值计算时，可以再一次进行选择 罐壁传热系数经验值的0.8 倍作为单盘式外浮顶储罐的罐顶 传热系数的经验值。

　　靖边原油库原油储罐采用单盘式浮顶罐，每座油罐罐体直 径为60m，罐壁高度为19.13m。最大储油高度17.5m，根据上述 数值计算，5 万方单盘式浮顶罐在最大储油高度时计算热负荷 为610kW。

　　罐壁传热系数计算结果的重要的因素。在进行罐壁放热系数的传 热系数时，将整个罐体看作一个圆管，按照空气横向掠过圆管 的强制对流换热公式计算。但是对于大型外浮顶储罐，罐顶是 一个大的平面，在其外部放热系数的计算时，需要将罐顶看成 一个大的平面，按照空气掠过平面的强制对流换热公式计算， 并且罐壁周围空气是随时流通，而对于大型浮顶储罐，罐顶是 在罐壁下至少1.7m，在罐顶与罐壁组成的凹陷处空气流通能 力大幅度的降低，并且还会存在部分内部循环的热空气，图2 给出 了罐顶至周围大气的放热过程。

　　在各类文献中，对于立式拱顶储罐的散热量计算给出了多 个可以直接套用的经验传热系数，大大方便了设计过程中立式 储罐的散热量计算，但是针对单盘式外浮顶罐的散热量计算， 研究较少，本文结合靖边原油库建设项目中新建的5 万方储罐 的散热量计算进行有关研究。