管道工程基礎(chǔ)-換熱器配管設(shè)計(jì)

1、,,2024/3/30,1,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),管道工程基礎(chǔ),換熱器配管設(shè)計(jì),,,2024/3/30,2,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),目錄,1.概述 2.換熱器的布置簡述3.換熱器配管設(shè)計(jì) 4.再沸器配管設(shè)計(jì),,,2024/3/30,3,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)

2、計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),概述,,,,2024/3/30,4,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),1.1.換熱器的分類,按用途分： 加熱器； 預(yù)熱器； 過熱器； 蒸發(fā)器； 再沸器； 冷卻器； 冷凝器（包括全凝器和分凝器）； 深冷器； 冷卻冷凝器（含有不凝性氣

3、體的冷凝器）等。,,,2024/3/30,5,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),1.1.換熱器的分類,按結(jié)構(gòu)形式分： 列管式（管殼式）換熱器； 套管式換熱器； 螺旋板換熱器； 傘板換熱器； 板式換熱器； 板翅式換熱器（俗稱冰箱）； 蛇管式換熱器； 夾套式換熱器； 淋灑式換熱器； 空氣冷卻

4、器等。,,,2024/3/30,6,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),1.2.換熱器管道布置要求,換熱器的管道布置應(yīng)滿足P&ID的要求，并應(yīng)考慮管系的柔性及經(jīng)濟(jì)性。大直徑和合金鋼管在管道布置時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使其配管路線最短，彎頭最少。,,,2024/3/30,7,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程

5、基礎(chǔ),1.3.換熱器管殼程物流應(yīng)遵守的原則,1.3.1 一般情況下被加熱的流體宜下進(jìn)上出；被冷卻的流體宜上進(jìn)下出。冷流體和熱流體宜選用逆流布置。 1.3.2 用蒸汽加熱時(shí)，無論對于臥式還是立式換熱器，蒸汽均應(yīng)從上部管口進(jìn)入，冷凝水從下部管口排出。 1.3.3 用水冷卻時(shí)，無論對于臥式還是立式換熱器，冷卻水均從下部管口進(jìn)入，從上部管口排出。這樣，一旦供水發(fā)生故障，換熱器內(nèi)仍能保持充液，不至于排空，損壞設(shè)備。冷卻水宜走

6、管程，以便于清洗污垢。1.3.4 高溫物流宜走管程，低溫物流宜走殼程。,,,2024/3/30,8,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),1.3.換熱器管殼程物流應(yīng)遵守的原則,1.3.5干凈的物流宜走殼程。而易產(chǎn)生堵、結(jié)垢的物流宜走管程。有腐蝕性的物流宜走管程，而無腐蝕性的物流宜走殼程。1.3.6 壓力較高的物流宜走管程，壓力較低的物流宜走殼程，這樣可降低

7、對外殼的材質(zhì)及強(qiáng)度的要求。流速較低的物流宜走殼程，而流速較高的物流宜走管程。給熱系數(shù)較大的物流宜走管程，而給熱系數(shù)較低的物流宜走殼程。,,,2024/3/30,9,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2. 換熱器的布置簡述,,,,2024/3/30,10,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.1.

8、典型管殼式換熱器結(jié)構(gòu),,,2024/3/30,11,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.2.換熱器布置的一般要求,,,2024/3/30,12,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.3.換熱器布置要考慮檢修場地，并考慮檢修吊裝的設(shè)施,管殼式換熱器不論是否成排集中布置，其管道布置的要點(diǎn)是不妨礙在管

9、箱端抽出管束的空間，也不妨礙管箱和殼程頭蓋法蘭的側(cè)面拆卸空間。,,,2024/3/30,13,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.4.換熱器布置間距,,,2024/3/30,14,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),換熱器平面布置圖,,,2024/3/30,15,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司

10、 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),換熱器立面布置圖,,,2024/3/30,16,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.4.換熱器應(yīng)盡可能布置在地面上，為考慮美觀，應(yīng)使管箱進(jìn)出口管嘴取齊，或以基礎(chǔ)取齊，或以設(shè)備端部取齊。,,,2024/3/30,17,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一

11、 管道工程基礎(chǔ),2.5.換熱器的安裝高度,應(yīng)保證底部接管最低標(biāo)高（或排液閥下部）與地面或平臺(tái)面的凈空不小于150mm~250mm。為了外觀一致，成組布置的換熱器的混凝土支座高度最好相同。,,,2024/3/30,18,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),2.6.兩臺(tái)或以上換熱器疊放的設(shè)計(jì),串聯(lián)的換熱器可兩臺(tái)重疊放置，必要時(shí)可放三臺(tái)。有時(shí)受占地的影響，雖然處理不同的

12、介質(zhì)也可兩臺(tái)重疊。地面上布置換熱器一般不能超過三臺(tái)重疊高度。 應(yīng)考慮最上一臺(tái)換熱器中心線高度不宜超過4.5米。,,,2024/3/30,19,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3. 換熱器配管設(shè)計(jì),,,,2024/3/30,20,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.1

13、換熱器的管道布置應(yīng)方便操作和維修,換熱器的管道布置應(yīng)方便操作和維修，并且不應(yīng)妨礙操作和檢修通道的通行。帶有閥門和調(diào)節(jié)閥組的管道應(yīng)靠近換熱器的操作通道布置。 在換熱器的抽芯檢修區(qū)域內(nèi)不得布置管道。,,,2024/3/30,21,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.2 換熱器的管道布置示意 （一）,,,,2024/3/30,22,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工

14、程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.3 換熱器的管道布置示意 （二）,,疏水閥組,蒸汽調(diào)節(jié)閥組,,,2024/3/30,23,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.4 換熱器的管道布置示意 （三）,,,,2024/3/30,24,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道

15、工程基礎(chǔ),3.5 換熱器的管道立面布置示意 （一）,,安裝閥門所需凈空 法蘭與基礎(chǔ)之間的間隙,,,2024/3/30,25,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.6 換熱器的管道立面布置示意 （二）,,調(diào)節(jié)閥,,,2024/3/30,26,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.7 管道

16、布置不應(yīng)影響管箱或封頭端的拆卸。,為方便管箱端的拆卸，在管箱上方或下方的管道，應(yīng)設(shè)一段帶法蘭的可拆卸短管，其余不拆卸部分管子應(yīng)設(shè)永久性支架。,,,2024/3/30,27,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.8 換熱器周圍管道上的壓力表、溫度計(jì)等自控元件的設(shè)置,換熱器周圍管道上的壓力表、溫度計(jì)、視鏡、閥門、液面計(jì)和液面調(diào)節(jié)器等應(yīng)布置在靠近通道，并從操作通道上容易操作

17、和觀察的部位。 管道、儀表（包括調(diào)節(jié)閥的膜頭）、閥門距換熱器的設(shè)備法蘭、筒體（包括底座或保溫層）之間應(yīng)留有足夠的間隙，其最小凈距為150mm。 孔板流量計(jì)應(yīng)安裝在距操作面不低于2200mm的水平管道上，用臨時(shí)爬梯可以接近的地方。,,,2024/3/30,28,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.9 在換熱器封頭端或管箱端有

18、拆卸吊柱時(shí)，配管應(yīng)避開吊柱活動(dòng)范圍,,,2024/3/30,29,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.10 換熱器殼體需要吊出檢修時(shí)，管道不應(yīng)布置在換熱器軸線的正上方,,,2024/3/30,30,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),,,,2024/3/30,31,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公

19、司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.11 高溫管道的配管,高溫管道的配管形狀應(yīng)有足夠熱補(bǔ)償能力，設(shè)置牢固的固定支架和必要的導(dǎo)向支架，不得使反作用力集中在換熱器的管口上，此類管道必須進(jìn)行柔性分析和計(jì)算來確定配管方案。,,,2024/3/30,32,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.12 換熱器的管道布置應(yīng)設(shè)置合理的支架,換熱器

20、的管道布置應(yīng)設(shè)置合理的支架，不應(yīng)使管道、閥門和管件的重量都加在設(shè)備管口上。設(shè)備管口受力不得超過允許值。,,,2024/3/30,33,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.13 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上并聯(lián)操作的換熱器的配管,兩臺(tái)或兩臺(tái)以上并聯(lián)操作的換熱器，管道應(yīng)對稱布置，管道阻力應(yīng)相等。特別是冷凝器的配管，必須對稱布置，以便每臺(tái)冷凝器的負(fù)荷相等，達(dá)到良好的傳熱效果。,,,20

21、24/3/30,34,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.14 幾臺(tái)換熱器并聯(lián)操作時(shí)配管示意,,,,2024/3/30,35,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.15 氣液兩相流的管道布置,對氣液兩相流的管道布置應(yīng)使管道長度盡量短，管道形狀不得形成積存液體。管道支架應(yīng)充分考慮防止振動(dòng)。,,,20

22、24/3/30,36,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.16 與地下總管相接的冷卻水管道設(shè)置,小直徑換熱器的冷卻水管DN≤150時(shí)，宜采取直接與地下總水管直接連接。 對DN200以上的冷卻水管不應(yīng)和總管直接連接。應(yīng)配兩個(gè)90°彎頭，并在彎頭中間的水平段安裝閥門。當(dāng)換熱器是集中布置時(shí)，事先應(yīng)考慮地下總水管的位置。,,,2024/3/3

23、0,37,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.17 與地下總管相接的冷卻水管道設(shè)置示意圖,,,,2024/3/30,38,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.18 換熱器的管口及其方位,換熱器的管口及其方位應(yīng)根據(jù)管道布置來確定，為了降低換熱器的安裝高度或接管方便，可采用彎管或切線管口，但不管哪種

24、管口形式都應(yīng)便于流體的流動(dòng)。 殼程管口方位設(shè)置要考慮換熱器內(nèi)折流板的方向。,,,2024/3/30,39,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.19 換熱器防超壓安全閥,當(dāng)換熱器進(jìn)、出口閥門偶然關(guān)閉時(shí)，能產(chǎn)生內(nèi)壓升高的情況下，為保護(hù)換熱器管束不被損壞，應(yīng)在進(jìn)出口閥門之間安裝一個(gè)小安全閥。安全閥出口應(yīng)用管道引到地面或操作面附近。一般在冷卻水出口閥前安裝安全

25、閥用管道引到附近的地漏或地溝處，防止噴濺。,,,2024/3/30,40,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.20 小安全閥配管示意圖,,,,2024/3/30,41,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.21 套管式換熱器的配管,,,,2024/3/30,42,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公

26、司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.22 套管式換熱器的檢修空間示意圖,,,2024/3/30,43,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.23 套管換熱器配管示意,,,2024/3/30,44,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.24 套管換熱器疏水閥組及調(diào)

27、節(jié)閥組配管示意,,,2024/3/30,45,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),3.25 套管換熱器立面配管示意,,,2024/3/30,46,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4 再沸器的配管,,,,2024/3/30,47,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè)

28、基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.1 再沸器的作用,,,,2024/3/30,48,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.2 再沸器的類型,再沸器分立式、臥式和釜式再沸器,,,2024/3/30,49,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.3 再沸器進(jìn)出口管道的特點(diǎn),再沸器進(jìn)出口管道的

29、特點(diǎn)是溫度較高、流速高、管徑大。配管時(shí)即要減少阻力降又要處理好熱應(yīng)力問題，在熱應(yīng)力允許的范圍內(nèi)管道的幾何形狀盡量簡單。,,,2024/3/30,50,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.4 立式再沸器的配管,4.4.1 立式再沸器可支撐在塔體上，也可單獨(dú)設(shè)支撐結(jié)構(gòu)。工藝介質(zhì)一般走管程，加熱介質(zhì)（蒸汽或熱水）走殼程。 4.4.2 支撐在塔體上的立式再沸器工藝介質(zhì)

30、出口管一般與塔管口對接，中間不加直管段。當(dāng)儀表不得不安裝在管口上時(shí)，其管口方位在設(shè)計(jì)前期就應(yīng)確定。 4.4.3 當(dāng)再沸器支撐在獨(dú)立構(gòu)架上時(shí)，再沸器出口管口與返塔管口之間應(yīng)加一段直管段。再沸器要用彈簧支座，并經(jīng)應(yīng)力分析后確定彈簧支座形式。 4.4.4 再沸器入口管口與塔出口管口之間的管道應(yīng)有足夠的柔性，在熱應(yīng)力許可范圍內(nèi)其幾何形狀應(yīng)盡可能簡單。,,,2024/3/30,51,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限

31、公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.5 立式再沸器的平面配管示意,,,,2024/3/30,52,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.6 立式再沸器的立面配管示意,,,,2024/3/30,53,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.7 臥式再沸器的配管,

32、,,,2024/3/30,54,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.8 臥式再沸器的平面配管示意,,,,2024/3/30,55,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一 管道工程基礎(chǔ),4.9 臥式再沸器的立面配管示意,,,,2024/3/30,56,,,,,中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司 設(shè)計(jì)中心 管道室配管專業(yè) 基