滑油冷却器国产化改造设计与实施
透平滑油冷却器国产化改造设计与实施
一、背景介绍
某油田透平B机组滑油冷却器自1999年投产至今，运行16年，冷却器翅片腐蚀、变形，热交换效率逐步降低，局部出现渗油，至2014年以来机组滑油温度一直在报警值附近波动，天气炎热时机组运行滑油温度最高达到73℃（高高关停74度），温度过高会造成滑油粘度下降，当偏离正常粘度过多时，会造成滑油压力降低，影响运行部件的油膜层建立，轴振动及位移也会相应增大，严重影响机组安全稳定运行。现场多次对冷却器进行风道清洁、翅片修复，效果不佳，急需更换新的冷却器，但更换滑油冷却器存在以下两个问题：
1、从国外原厂订购，费用畸高，2005年采购价格就在100多万，且采购周期长。
2、冷却器国内生产厂家技术参之不齐，油田之前没有进行过类似改造，无经验可循。
二、新技术及实践的客观描述
2.1滑油冷却器冷却效果不佳原因分析
该滑油冷却器采用的是板翅片式换热器（铜），由翅片、导流片、封条、隔板等部件组成，如图1。其特点：传热效率高、紧凑、轻巧、制作工艺要求高、容易堵、易腐蚀翅片变形。
图1. 板翅片式换热器结构示意图
流速、传热系数、换热面积、阻力等方面都会影响板翅片式换热器的效率；主要包括换热面积变小（翅片变形通道受堵）、冷却电机不够力、换热器过脏等都会影响换热效果。对冷却器进行检查后发现换热器底部翅片（冷却风进口），约有1/6面积的翅片有变形情况，冷风通道口堵死，多次进行修复后，效果不明显。
2.2改造设计方案剖析
2.2.1技术改造主要内容
1、改造后的冷却器所用材质需满足现场安装要求；
2、改造后的冷却器尺寸大小、管线接口能满足现场安装位置；
3、改造后的冷却器能满足机组滑油压力、流量、热交换需求，冷却效果能满足机组正常安全运行需求。
2.2.2冷却器主要参数：
最大油压7bar；
进口油温74度；
出口油温61度；
环境温度43度；
出口空气温度60度；
散热量520000BTU/H ；
油流量110GPM 。
根据以上机组基本参数，设计依据、计算过程及结果见表1：
表1.风冷系统
2.2.3润滑油热量计算：
润滑系统使用ISO VG46#润滑油，密度855kg/m3；散热油流量为110GPM 约等于416L/min ，进口温度74℃，环境温度44℃，散热量520000BTU/H 约等于152.4Kw 。
2.2.4对于润滑油侧：
热量计算公式（1）
（1） 其中，——散热量，Kw ；
——比热容，润滑油取；
T C Q ???=m Q C ℃kg /131.2?=KJ C
——质量流量，KG/S ；
——温差，℃。
将已知条件代入公式（1），可得润滑油的温差。
因此油液出口的温度为。 2.2.5对于空气侧：
假设输入空气流量为12m 3/s ，散热器尺寸为1150mm ×1340mm ×140mm ，由此可计算得出散热器的内侧通道截面积为0.0326m 2，内侧散热面积为61m 2；外侧正面截面积为1.541m 2，外侧散热面积为140m 2；内外侧流体流速分别为0.2116m/s ，7.138m/s 。
考虑海上环境温度最高为43度，空气在43℃时密度取1.12kg/m 3，空气比热容1.02kJ/kg ℃，将数据代入公式（1）计算可得空气的
温差。
则散热器出口侧空气温度
。
2.2.6换热计算： 根据内外侧流体的流速，可确定传热系数为70W/m 2℃；根据内外侧流体的进出口温度，按下式计算系统进行复合传热时对数温差：
（2）
其中，——润滑油进口温度，74℃；
——润滑油出口温度，61℃；
——空气进口温度，43℃；
——空气出口温度，56.34℃。
m T ?℃13=?T ℃61
1374=-=o T ℃34.13'=?t ℃34.5634.1343'=+=o t i o o
i i o o i m t T t T t T t T t -----=?ln )
()(i T o T i t o t
将已知数据代入公式（2），求得对数温差。
复合传热的实际换热量可由下面公式（3）计算：
（3）
其中，——复合传热系数，70W/m 2℃;
——散热面积，140m 2。
解得实际散热量。
2.2.7结论：
根据以上计算分析，散热器能满足散热要求。
2.2.8风扇选择：
由以上计算过程可知，对于同一款冷却器，冷却风量大，冷却器的散热能力就大；风量小，散热能力就小。该冷却器属于关键设备，决定机组是否能够满发，冷却能力是关键的指标。为了确保冷却效果，冷却器预留一定的冷却能力是非常必要的，可以保证改造的一次成功。所以冷却风扇功率选择了11KW 电动机。
2.2.9尺寸结构方面：
冷却器和风机在制造厂进行安装，尺寸与原设备尺寸一致。现场更换时将原有的冷却器和风扇组件拆除，利用原设备的支架将新设备更换上即可。
2.2.10项目实施
在前期技术研究阶段，人员认真查阅厂家C 文件，多次与承包商对热交换、流量、尺寸等细节探讨论证，确保国产滑油冷却器规格参数满足现场使用要求。2015年12月4日，项目实施完成，经过三天的℃8.17≈?m t m t F K Q ???=0K F KW Q 4.1740=
帯载测试，透平滑油温度经冷却器冷却后温降21℃，比其它两台机组温降降低2-3度，冷却效果更佳，机组运行参数正常，冷却器国产化首次国产化改造取得圆满成功。
三、降本增效效果
1、节约维修成本，实现可观的经济效益。原厂进口冷却器价格约
100多万元人民币，而国产冷却器改造价格为20.8万人民币，实现费用节约80万元。
四、主要创新点
1、改变维修思路，勇于尝试，通过自主研究，首次与国内厂家合
作，实现技术改造创新。
2、打破外方技术垄断，提高国产化自主维修水平，对透平机组国
产化维修进程具有重要意义。
滑油冷却器国产化改造设计与实施
透平滑油冷却器国产化改造设计与实施 一、背景介绍 某油田透平B机组滑油冷却器自1999年投产至今，运行16年，冷却器翅片腐蚀、变形，热交换效率逐步降低，局部出现渗油，至2014年以来机组滑油温度一直在报警值附近波动，天气炎热时机组运行滑油温度最高达到73℃（高高关停74度），温度过高会造成滑油粘度下降，当偏离正常粘度过多时，会造成滑油压力降低，影响运行部件的油膜层建立，轴振动及位移也会相应增大，严重影响机组安全稳定运行。现场多次对冷却器进行风道清洁、翅片修复，效果不佳，急需更换新的冷却器，但更换滑油冷却器存在以下两个问题： 1、从国外原厂订购，费用畸高，2005年采购价格就在100多万，且采购周期长。 2、冷却器国内生产厂家技术参之不齐，油田之前没有进行过类似改造，无经验可循。 二、新技术及实践的客观描述 2.1滑油冷却器冷却效果不佳原因分析 该滑油冷却器采用的是板翅片式换热器（铜），由翅片、导流片、封条、隔板等部件组成，如图1。其特点：传热效率高、紧凑、轻巧、制作工艺要求高、容易堵、易腐蚀翅片变形。
图1. 板翅片式换热器结构示意图 流速、传热系数、换热面积、阻力等方面都会影响板翅片式换热器的效率；主要包括换热面积变小（翅片变形通道受堵）、冷却电机不够力、换热器过脏等都会影响换热效果。对冷却器进行检查后发现换热器底部翅片（冷却风进口），约有1/6面积的翅片有变形情况，冷风通道口堵死，多次进行修复后，效果不明显。 2.2改造设计方案剖析 2.2.1技术改造主要内容 1、改造后的冷却器所用材质需满足现场安装要求； 2、改造后的冷却器尺寸大小、管线接口能满足现场安装位置； 3、改造后的冷却器能满足机组滑油压力、流量、热交换需求，冷却效果能满足机组正常安全运行需求。 2.2.2冷却器主要参数： 最大油压7bar； 进口油温74度；
注塑机液压油的正确选择和使用
来源于：注塑塑料网https://www.docsj.com/doc/4a2945657.html,/ 注塑机液压油的正确选择和使用 机器液压系统能否正常工作，除了系统的合理设计、元件制造质量和维护使用等条件外，液压油有适用性清洁度是一个十分重要的因素。液压油作为液压传动的工作介质，除了传递能量，还有润滑元件运动部位的保护金属不被锈蚀等的作用。特别是当前液压技术不断向高压、集成、小型化发展，加上电子技术的应用，对液压系统工作有可靠性、灵敏度、稳定性和寿命提出了愈灭愈高的高的要求，因此，注塑机的液压系统应选用性能良好、具有较高清洁度的液压用油。有关资料统计显示：有超过70％的液压系统的故障是由于液压油的选用不合适或使用、保管不善，使液压油受到污染造成的。因此，必须了解液压系统对用油的各种要求，合理地选用、正确在维护保管，才能保证液压系统正常运行，少出故障，提高生产效率。 一、液压油的要求和选择 1、液压油的基本要求 （1）粘度合适，并具有较好的粘温特性。若液压油粘度太大，则系统的压力损失大，羊效率降低，并且磨损增加，降低泵的使用寿命；如果液压油的粘度太小，则系统易泄漏，系统的效率也降低，因此，液压油的粘度要选择合理，不要偏大也不要偏小。液压油的粘度会随温度的变化而变化，温度升高时，液压油的粘度下降。油液粘度随温度变化而变化的性能叫粘温特性，常用粘度指数表示。粘度指数越高，油液的粘温特性就越好，温度变化时，粘度变化较小。液压油的粘度指数一般应高于 90。 （2）在工作温度和压力下，具有良好的润滑性、剪切稳定性和一定的油膜强度。液压系统工作时元器件总是要产生摩擦和磨损的，机器停止、启动时，摩擦力较大，启动时摩擦力为最大，易引起磨损。因此，液压油要具有良好的润滑性，对运动部件起到润滑作用，达到减少磨损、延长使用寿命的目的。在高温、高压、高速的条件下工作的液压系统，更要求液压油要具有良好润滑性，也就是有高的油膜强度，即耐磨性要好。液压油在通过一些阀口、缝隙小孔时，要经受强烈的剪切作用，在此情况下，较大的分子会断裂，变成较小的分子、造成油液的粘度降低，当降低到一定程度时，液压油就不能再用，因此，液压油应具有较好的抗剪切稳定性。 （3）具有较好的抗氧化性。液压系统工作时有较高的压力和温度，需要液压油在此条件下不变质老化，不析出沥青、焦油等胶质沉淀。 （4）要具有良好的搞泡性。液压油中混有气泡是很有害的，在系统工作时会产生空穴作用，形成冲击波，若这种冲击力和冲击波作用于固体壁面上，就会产生气蚀作用，使元器件损坏。另外，气泡受压会迅速压缩，产生局部高温（据计算，可达几百度以上），将加快油液的热分解、蒸发和氧化，使油液变质、变黑。 （5）防锈蚀性能要好。 （6）在额定压力下、压缩率要小。 （7）燃点、闪点要高，挥发性要小。 （8）不含水份和其它杂质。
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x x x x x大学 化工原理课程设计题目煤油冷却器的设计 教学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 20XX年6月8日 目录
第一章绪论 (1) 第二章方案设计说明 (1) 2.1换热器的选型 (1) 2.1.1 换热器的分类 (1) 2.1.2 间壁式换热器 (1) 2.1.3 管壳式换热器 (1) 2.1.4 换热器的选型 (2) 2.2材质的选择 (2) 2.3换热器其他结构设计 (2) 2.3.1 管程机构 (2) 2.3.2 壳程结构 (2) 第三章管壳式换热器的设计计算 (3) 3.1确定设计方案 (3) 3.1.1 选择换热器类型 (3) 3.3.2 流动空间及流苏确定 (3) 3.2 确定物性参数 (3) 3.3 计算总传热系数 (4) 3.3.1 热流量 (4) 3.3.2 平均传热温差 (4) 3.3.3 冷却水用量 (4) 3.3.4 总传热系数 (4) 3.4 计算传热面积 (5) 3.5 工艺结构尺寸 (5) 3.5.1 管径和管内流速 (5) 3.5.2 管程数和传热管数 (5) 3.5.3 平均传热温差校正及壳程 (6) 3.5.4 传热管排列和分程方法 (6) 3.5.5 壳体内径 (6) 3.5.6 折流板 (7) 3.5.7 接管 (7) 3.6 换热器核算 (7)
3.6.1 热量核算 (7) 3.6.2 换热器内流体的流动阻力 (9) 第四章计算结果一览表 (11) 课程设计心得与体会 (12) 参文文献 (14) 附录（1）油冷却器的设计任务书 (15) 附录（2）符号说明 (16)
第一章绪论 工程设计是工程建设的灵魂，又是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，它决定了工业现代化水平。设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面，而且还会涉及多专业、多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。而化工原理课程设计，是将所学的化工原理理论知识联系实际生产的重要环节。一方面，它要求综合运用物理，化学，化工原理，工程制图的理论知识，确定生产工艺流程和计算设备的尺寸；另一方面，又要求根据设计对象的具体特征，凭借设计者的经验（或借鉴前人的经验），灵活运用设计的诀窍，对所选设备，工艺过程以及各种参数进行合理的筛选，校正和优化，达到经济合理的生产要求。 第二章设计方案说明 2.1换热器的选型 2.1.1换热器的分类 换热器是化工，炼油工业中普遍应用的工艺设备，用来实现热量的传递，使热量由高温流体传给低温流体。根据传热方式可分为混合式换热器，蓄热式换热器，和间壁式换热器，其中间壁式换热器是工业中应用最为广泛的一类。其主要特点为：冷热流体被一固体间壁隔开，通过壁面进行转热。考虑到间壁式换热器设计技术比较成熟，而且国家在该类换热器的设计，制造，检验和验收等方面已有较为完善的设设计资料和系列化标准，因此选择间壁式换热器。 2.1.2间壁式换热器 按照传热面的形状和结构特点，间壁式换热器又可细分为管式换热器，如套管式，螺旋管式，管壳式，热管式；板面式换热器，如板式，螺旋式，板壳式等；扩展面式换热器，如板翅式，管翅式，强化的传热管等。在管式换热器中，管壳式换热器是应用最广泛的一种，该类换热器结构相对简单，造价不高，壳选用多种结构材料，管内清洗方便，处理量大，在高温条件下也能应用。考虑其诸上优点，以及生产任务均符合管式换热器的要求，选择管壳式换热器。 2.1.3 管壳式换热器 管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备。它因结构简单、耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点而在换热设备中占据主导地位。管壳式换热器根据其结构特点分为：固定管板式换热器，浮头式换热器，U形管式换热器。以下主要介绍固定管板式换热器。 固定管板式换热器，管端以焊接或胀接的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体连接，与其他形式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体
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油本身在设备运行时温升时的吸热能力、各工序发热功率不均衡的情况，往往会导致冷却器选型的浪费或规格不足，也不能科学的应用于现代化设备的设计和生产中。 在现实的工程项目中，如何做到可靠、经济的散热系统选型，需要对系统的发热情况进行统计分析，然后再找出规律和方法。液压系统设备由液压油泵、阀件、管路、油箱、油缸或液压马达、液压介质组成。这些液压元件本身就起着传输热量（从外界吸热或散热）的作用，我们定义他们为设备的“本体散热”部分。当“本体散热”部分不足以平衡系统的发热时，系统就需要增加“外加散热”设备。所以系统的配置中，综合考虑设备安装的空间尺寸，通风情况、设备成本，作业工况来确定系统的散热组成，才能达到一个科学可行、经济的实用效果。 笔者通过工程项目的实践摸索，总结出以下的步骤，以供行业内同仁参考和探讨： 第一步：收集该工程设备的基本参数如下： 环境温度中的最高温度t0、设备最高允许液压油温度tmax、液压油的容积v、液压油箱的散热面积A、液压站通风情况确定散热系数K、设备作业时间T 和循环周期T j，以及各工序的工作时间t1，t2，t3等； 第二步：计算设备一个周期内各工序的发热功率和发热能量； 第三步：根据常见的几种设备发热工况比较、分析、搭建散热系统。 1：无论设备是间歇式运行或是连续式作业，如油箱在设备处于最高允许工作温度、规定的通风条件下，散热能力大于该设备各工序的发热功率时，设备不需要增加“外加散热”设备； 2：当设备为间歇式运行，或一次型运行情况，如果间隔时间大于油箱
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《化工过程设备设计Ⅰ（一）》 说明书 设计题目：换热器的设计 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计日期： 设计单位：青海大学化工学院化学工程系
目录 前言 (4) 任务书 (5) 目的与要求 (6) 一、工艺设计方案 (8) 二、确定物性数据 (9) 三、估算传热面积 (9) 四、工艺结构尺寸 (10) 五、换热器核算 (12) 六、设计结果概要一览表 (17) 七、参考文献 (19)
前言 化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。 化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。设计时数为3周，其基本内容为： (1)设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 (2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。 (3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。 (4)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。 (5)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。 (6)设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。 整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。 设计者： 2015年月日
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目录 一.任务书 (3) １.1．设计题目 1．2.设计任务及操作条件 1.3.设计要求 二.设计方案简介 (3) ２.1．换热器概述 2.２列管式换热器 2．3.设计方案的拟定 2.4.工艺流程简图 三．热量设计 (5) 3．1.初选换热器的类型 3.2.管程安排(流动空间的选择)及流速确定 ３.3.确定物性数据 3．4．计算总传热系数 ３.5.计算传热面积 四.工艺结构设计…………………………………………………………………………………………..-８- 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4．3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.传热管排列和分程方法 4.5．壳程内径及换热管选型汇总 4.6.折流板 4.7.接管 五．换热器核算…………………………………………………………………………………………．-13－ 5.１.热量核算 5.2.压力降核算 六.辅助设备的计算和选择……………………………………………………………………………１７ 6.1.水泵的选择 6.2.油泵的选择 七.设计结果表汇 (20) 八.参考文献． (20) 九.心得体会………………………………………………………………………………….…………… 2１附图：（主体设备设计图,工艺流程简图）
§一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目 煤油冷却换热器设计 1.2设计任务及操作条件 １、处理能力 15.8×１04t/y 2、设备型式列管式换热器 ３、操作条件 （１）煤油: 入口温度１4０℃，出口温度４０℃ (２)冷却介质：工业硬水,入口温度２0℃,出口温度4０℃ (3）油侧与水侧允许压强降：不大于１05 Pa （４）每年按３３０天计，每天24小时连续运行 (5)煤油定性温度下的物性参数: 1．3设计要求 选择合适的列管式换热器并进行核算 1．４绘制换热器装配图 (见Ａ４纸另附） §二．设计方案简介 2.1换热器概述 换热器是化工,炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂,换热器的费用约占总费用的１０％~20%，在炼油厂约占总费用3５％~40%。换热器在其他部门,如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此,设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的意义。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,即简称换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
风冷却器的选型——散热计算
风冷却器的选型——散热计算 计算出液压系统单位时间内的热损耗，即系统的发热功率Pv，然后结合你需要的油温期望值T1，对照风冷却器的当量冷却功率P1曲线图，选择与之匹与的型号。这是普遍使用的计算方法。 必须注意，在测定系统单位时间内油的温升时，要区分是否有冷却器在工作，该文所指的工况是系统没有冷却器时油的温升。 计算公式：Pv=ρ 油×V×C 油 ×ΔT/H，式中： Pv：发热功率（W） ρ油：油的密度（常取0.85Kg/L） V：油的容积（L） C油：液压油的比热容，常取2.15Kj/Kg℃ ΔT：一定时间内油的温升 H:温升时间（s） 例：某一液压系统（无冷却器的工况下）在10分钟内油温从30℃上升至45℃，液压油的容积为80L。发热功率计算如下： Pv=0.85×80×2.15×（45-30）/（10×60）=3.655Kw 已知环境温度T2=30℃，最佳油温期望值55℃，则当量冷却功率计算如下： P1= Pv×η/（T1 -T2），式中： P1：当量冷却功率（w/℃） η：安全系数，一般取1.1 T1：油温期望值（℃） T2：环境温度（℃） 故：P1=3.655×1.1/（55-30）=0.161Kw/℃=161 w/℃ 对应主泵流量，依据161 w/℃的当量冷却功率查曲线图，选取匹配的风冷却器。
最方便的另一种散热计算法，是发热功率估算法：一般取系统总功率的1/3~1/2作为冷却器的散热功率，若工况为长时间保压状态（如夹紧作业），则系数最大值推荐2/3。 网上转载：https://www.docsj.com/doc/4a2945657.html,/blog/heyida88/article/b0-i13503614.html收藏
(完整版)化工原理课程设计---煤油冷却器的设计
课程设计 课程名称化工原理课程设计题目名称煤油冷却器的设计
专业班级08级食品科学与工程（2）班学生姓名纪平平 学号50806022006 指导教师赵大庆 二O一O年十二月三十日
目录 1 《化工原理》课程设计任务书.......................................................................................................... - 1 - 1.1 设计题目..................................................................................................................................... - 1 - 1.2 原始数据及操作条件................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计要求..................................................................................................................................... - 1 - 2 《化工原理》课程设计说明书.......................................................................................................... - 2 - 2.1 前言............................................................................................................................................. - 2 - 2.2 工艺流程图及说明..................................................................................................................... - 3 - 3 生产条件的确定.................................................................................................................................. - 4 - 4 换热器的设计计算.............................................................................................................................. - 4 - 4.1 选择换热器类型......................................................................................................................... - 4 - 4.2 流动空间及流速的确定............................................................................................................. - 4 - 4.3 确定物性数据............................................................................................................................. - 4 - 4.4 计算总传热系数......................................................................................................................... - 5 - 4.4.1 热流量............................................................................................................................ - 5 - 4.4.2 平均传热温差................................................................................................................ - 5 - 4.4.3 冷却水用量.................................................................................................................... - 6 - 4.4.4 总传热系数.................................................................................................................... - 6 - 4.5 计算传热面积............................................................................................................................. - 7 - 4.6 工艺结构尺寸............................................................................................................................. - 7 - 4.6.1 管径和管内流速............................................................................................................ - 7 - 4.6.2 管程数和传热管数........................................................................................................ - 7 - 4.6.3 平均传热温差校正及壳程数 ........................................................................................ - 7 - 4.6.4 传热管排列和分程方法................................................................................................ - 8 - 4.6.5 壳体内径........................................................................................................................ - 8 - 4.6.6 折流板............................................................................................................................ - 8 - 4.6.7 接管................................................................................................................................ - 9 - 4.7 换热器核算................................................................................................................................. - 9 - 4.7.1热量核算......................................................................................................................... - 9 - 4.7.2 换热器内流体的流动阻力...........................................................................................- 11 - 5 设计结果汇总表................................................................................................................................ - 13 - 6 设计评述............................................................................................................................................ - 14 - 7 心得体会.............................................................................................................................................. - 15 - 8 参考文献............................................................................................................................................ - 16 -
整体针翅管混合管束滑油冷却器强化换热试验研究_牛广林
第30卷 第2期核科学与工程 Vol.30 N o.2 2010年 6月Chinese Journal of N uclear Science and Engineering Jun. 2010 收稿日期:2009-09-07;修回日期:2009-12-06基金项目:黑龙江省教育厅基金资助项目(11541320) 作者简介:牛广林(1973 ),男,山东济宁人,博士研究生,主要从事热工水力、强化传热研究 整体针翅管混合管束滑油冷却器 强化换热试验研究 牛广林 1,2 ,阎昌琪1,孙中宁1,石 帅1,王 镭 1 (1.哈尔滨工程大学核能科学与技术学院,黑龙江哈尔滨 150001; 2.黑龙江科技学院,黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:对混合管束滑油冷却器和光管滑油冷却器进行对比试验研究,发现当滑油体积流量相同时,前者单位体积换热量较高,压降较小,换热能力强,综合性能优越,表明在同样换热量条件下可以使冷却器小型化。关键词:冷油器;双流程;整体针翅管;混合管束;强化换热 中图分类号:T L 172 文献标识码:A 文章编号:0258-0918(2010)02-0155-05 Experimen ta l R esearch on heat tran sfer en han cement of lu bricating -oil cooler with mixing integral pin -fin tubes and plain tubes NIU Guang -lin 1,2 ,YAN Chang -qi 1,SUN Zhong -ning 1,SH I shuai 1,WAN G lei 1 (1.School of Nu clear Science and T echnology,H arbin Engineerin g U niversity,H arbin of H eilongjiang Prov.150001,China; 2.H eilongjian g Un iversity of Science an d T echnology,Harbin of H eilon gjiang Prov.150001,China) Abstract:A lo t of compar ison ex perimental research has been done to the lubr icating -oil coo ler w ith mix ing integ ral pin -fin tubes and plain tubes .It is discovered that the m ix ing integral pin -fin tubes heat transfer capacity in unit v olume is hig her,pressure dro p is low er,and the v er y stro ng heat transfer ability than plain tubes w hen oil volume flow rate is at constant v alue.The results show the per for mance o f lubr icating -oil co oler w ith mixing integral pin -fin tubes and plain tubes is superior ity.So this can made lubricating -oil cooler miniatur ize in the same H eat chang ing conditio n. Key words:oil cooler;double -flow ;integ ral pin -fin tube;tubes m ixed bundle;heat trans -fer enhancement 目前滑油冷却器一般采用光管作为换热元件,存在传热效率低、体积大的缺点。在船用设 备中占用了宝贵的空间资源,因此,必须采取有效强化换热措施,提高滑油冷却器的换热效率、 155
工程机械液压油的选择和使用
工程机械用液压油的选择及使用 正确、合理地选择及使用液压油，对提高液压设备运行可靠性，延长元件和系统的使用寿命，保证设备安全，防止事故发生具有重要意义。 一、选择工程机械用液压油依据 （1）液压件。 不同的元件对所用的液压油都有一个最低的配置要求，因此选择液压油时，应注意液压件种类及其使用的材质、密封件和涂料、油漆等与液压油的相容性。保证各运动副的润滑要求，使元件达到设计寿命，满足使用性能要求。液压泵是对液压油的黏度和黏温性能最敏感的元件之一，因此，常将系统中泵对液压用油的要求作为选择液压油的重要依据（有伺服阀的系统除外）。 （2）系统工况。 如果对执行机构速度、系统压力和机构动作精确度的要求越高，则对所用液压油的耐磨和承载能力等的要求也越高。根据系统可能 的工作温度、连续运转时间和工作环境的卫生情况等，选油时须注意油的黏度、高温性能和热稳定性，以减少油泥等的形成和沉积。（3）油箱大小。 油箱越小对油的抗氧化安定 性、极压抗磨性、空气释放性和过滤性要求就越高。 （4）环境温度。 针对工程机械在室内、室外、寒区或是处于温度变化大的严寒区，以
及附近有无高温热源或明火等环境温度特点，合理选用液压油。 若附近无明火，工作温度在以下，承载较轻时，可选用普通液压油；如果设备须在很低的温度下启动时，须选用低凝液压油。综上所述，若液压油的质量合格，系统执行机运动速度很高时，油液的流速也高，液压损失随之增大，而泄漏相对减少，故宜选择黏度较低的油；反之，当油的流速低时，泄漏量相对增大，将对工作机构运动速度产生影响，这时宜选择黏度较高的油。通常，工作压力高时，宜选用黏度高的液压油，因为解决高压时的泄漏问题比克服其黏阻更应优先；当工作压力较低时，宜选用低黏度的油。环境温度高时，应采用黏度较高的油反之，应采用黏度较低的油。 （5）液压油的最后确定。 液压油初步选定后，还须注意核查其货源、黏度、质量、使用特点、适用范围，以及对系统和元件材料的相容性，看各项指标是 否能完全满足使用要求。 （6）经济性。 要综合考虑液压油的价格、使用寿命以及液压系统的维护、安全运行周期等情况，着眼于经济效益好的品牌。 二、影响液压油质量的因素 （1）水。 油中水分的含量按照国标的技术标准。如果油中水分超标，则 必须更换；否则不但会损害轴承，还会使钢件表面生锈，同时因有氧气，会加速生锈的过程。进一步的危害是液压油乳化、变质和生成沉
冷却器的计算公式
风冷却器的精确选型方法 方法一：功率损耗计算法（最精确的方法）测算现有设备的功率损失，利用测量一定时间内油的温升，从而根据油的温升来计算功率损失。通常用如下方法求得： PV =△T*C油*ρ油*V/t/60[KW] PV 功率损耗[KW] △T 系统的温升[℃] C油当量热容量[KJ/L]，对于矿物油：1.88KJ/KGK ρ油油的密度[KG/L]，对于矿物油：0.915KG/L V 油箱容量[L] t 工作时间[min] 例：测量某一液压系统在20分钟内油温从20℃上升到45℃，油箱容量为100L。产生的热功率为：PV = 25*1.88*0.915*100/20/60 = 3.58[KW] 然后按系统正常工作的最佳期望油温来计算当量冷却功率：P01= PV / （T1-T2）*η[KW/℃] P01 当量冷却功率 T1 期望温度 T2 环境温度η安全系数，一般取1.1 假如该系统的最佳期望油温为55℃，当时的环境温度为35℃ P01 =3.58*1.1/（55-35）=1.97[KW/℃] 最后按当量冷却功率来选择所匹配的冷却器。 方法二：发热功率估算法（最简单的方法）一般取系统总功率的1/3作为冷却器的冷却器功率。 方法三：流量计算法（最实用的方法）A．用于回油管路冷却 Q =L*S*ηS =A1/A2 B．用于泻油管路或独立冷却回路冷却 Q =L*η式中 Q 冷却器的通过量[L/min] L 油泵的吐出量[L/min] S 有效面积比 A1油缸无杆腔有效面积 A2油缸有杆腔有效面积η安全系数（1.5 ~ 2），一般取1.8，液压油黏度越大则安全系数越大。
对于需要配置或改装液压冷却系统的机动车辆，计算出液压系统单位时间内的热损耗，即系统的发热功率Pv，然后结合你需要的油温期望值T1，对照风冷却器的当量冷却功率P1曲线图，选择与之匹与的型号。这是普遍使用的计算方法。 必须注意，在测定系统单位时间内油的温升时，要区分是否有冷却器在工作，该文所指的工况是系统没有冷却器时油的温升。 计算公式：Pv=ρ油×V×C油×ΔT/H，式中： Pv：发热功率（W） ρ油：油的密度（常取0.85Kg/L） V：油的容积（L） C油：液压油的比热容，常取2.15Kj/Kg℃ ΔT：一定时间内油的温升 H:温升时间（s） 例：某一液压系统（无冷却器的工况下）在10分钟内油温从30℃上升至45℃，液压油的容积为80L。发热功率计算如下： Pv=0.85×80×2.15×（45-30）/（10×60）=3.655Kw 已知环境温度T2=30℃，最佳油温期望值55℃，则当量冷却功率计算如下： P1= Pv×η/（T1 -T2），式中： P1：当量冷却功率（w/℃） η：安全系数，一般取1.1 T1：油温期望值（℃）
(完整版)煤油冷却器毕业课程设计
长沙学院 课程设计说明书 题目煤油冷却器的设计系(部) 生环系 专业(班级) 09应化2班 姓名 学号 指导教师宋勇
起止日期2012.5.28——2012.6.16 化工原理课程设计任务书 系主任___________ 指导教师____________ 学生__戴姣______ 2班 编号：2.2.7 一、设计题目名称：煤油冷却器的设计 二、设计条件： 1．煤油：入口温度：130℃，出口温度：50℃； 2．冷却介质，循环水（P为0.3MPa，进口温度28℃，出口温度40℃）3．允许压强降，不超过105Pa；
4．每年按300天计；每天24 s。参考数据见表2.1,表2.2[1]。 表2.1.列管式换热器内的适宜流速范围 流体种类流速（ms） 管程壳程一般液体0.5~3 0.5~1.5 易结垢液体>1 >0.5 气体5~30 3~15 表2.2不同粘度液体的流速（以普通钢壁为例） 液体粘度 mPa．s ＞1500 1500～ 500 500～ 100 100～35 35～1 ＜1 最大流速 （ms） 0.6 0.75 1.1 1.5 1.8 2.4
2.3确定物性数据 定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。 壳程流体（煤油）的定性温度为：℃ 管程流体（硬水）的定性温度为：℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。见表2.3[1] 表2.3.物性数据 密度（㎏m3）比热容（kJkg ?℃）粘度（Pa? s） 导热系数（Wm ?℃） 煤油825 2.22 7.15× 10-4 0.14 水34℃) 993.95 4.174 7.27× 10-4 0.62 2.4计算总传热系数 (1).煤油的流量 已知要求处理能力为16.5万吨煤油每年（每年按300天计，每天24小时连续运行），则煤油的流量为：
船用主机辅机滑油冷却器
船用板式换热器作为船上的主要换热设备对全船的安全运行起到关键的作用。它的结构相对其他设备较为简单，主要由螺杆、压板、底座、板片等组成。它广泛地作为大型舰船主机缸套水、滑油冷却器以及中央冷却器。几十年来得到了很大的发展。各大厂家都将精力放在如何提高板式换热器的换热效果上。 由于船用板式换热器的板片结构直接影响了换热器的性能。本文将对现有的船用板式换热器的一系列板片参数对换热器性能的影响进行探讨，以求为进一步的研究提供一些借鉴。 船用板式换热器为了其维修性，板片之间均为U型连接，为逆流方式，两侧流体为冷水与热水或滑油。板间的换热形式可抽象为平壁传热。由于船用板式换热器流道中流体的流量是由主机柴油机滑油或缸套水的换热量决定的，所以研究的重点可以放在板片形式上。 板片主要影响换热效果的因素 1、板片厚度 由传热系数的表达式可知，板片的厚度δ越小，换热器的传热效果越好，船用板式换热器的标准，提出换热器的板片厚度在0.6～0.8mm，目前行业最薄的钛板板片已经达到0.4mm。板片再做薄对提高换热效果不会太明显，而主要的是为了减少成本，降低材料的消耗，但薄板片在压制后强度会相对减小。 2、板片的夹角 船用板式换热器提高k值的主要方法之一是提高板片两侧换热介质表面的流体扰动程度。船用板式换热器的板片通常加工成人字波纹板。对于人字形波纹板片，人字角的大小对传热和流体阻力影响很大。人字角大的板片传热系数高、流体阻力亦大；反之人字角小的板片传热系数和阻力都低。120°人字角的波纹传热效果最好，角度越小或者变大，传热效率都会变低，通常的中央冷却器与缸套水冷却器采用120°人字角板片，以达到最大的换热效果。
液压系统在线冲洗及液压油的选择
液压系统在线冲洗及液压油的选择 一、液压系统在线冲洗 冲洗时可以利用该系统的油箱和泵，（企业在实际操作时，一般不用系统中的泵），也可以采用专用的冲洗油站，一般设备用的普通液压系统要求达到NAS6—7级，特殊系统如轧机轧辊系统，压上压下系统需达到NAS 4级。 在线冲洗的基本步骤及要求： ⑴在未安装敏感元件（如伺服阀等）之前，将管道及对污染物不敏感元件先装配起来。并将管子端部密封严实。 ⑵用跨接线代替敏感元件，将液压回路连接起来，并充液加压，进行冲洗至达到规定清洁度标准为止。 ⑶完成上述工作之后，清理现场并安装敏感元件。 系统的冲洗安排在安装敏感元件之前，是为了避免污染物损伤这些元件光洁的表面。损坏堵塞各种阀。同时也减少了冲洗时的压力损失。选择的清洗回路应跳过敏感元件，并尽可能减少流动阻力。清洗时利用流体相对管壁的高速流动来清除附在管壁上的杂质，使其悬浮于流体中，随流体一起向前流动，直至由冲洗滤油器将其滤掉为止。在冲洗回路中应尽量避免流体携带污染物颗粒杂质流经垂直向上的管道。 为使管中的流速处于高速紊流状态，在系统中采用粘度低的液压油或冲洗油。本身动力源不能满足此要求时可外接供油回路，以获得大流量。在选择冲洗回路时，应尽可能使回路的流动阻力处于最小状态。为了有利于管内壁上附着物脱落，冲洗时要定期沿管线敲打管外壁，最高每隔3—4小时敲打一次，每次20——30秒，对弯头、法兰、焊接部位、阀门、三通等处重点敲击，使附着于内壁的污染物被震落和冲走。冲洗介质通常使用液压油或试车油，冲洗液的用量一般以油箱的工作容量的60—70%为宜。冲洗时间不宜过长，一般为12小时。冲洗效果以回路过滤网上无污染杂质或要求的清洁度为标准。冲洗后的液压油需经过质量检验才能确定能否继续使用。