換熱器配管設(shè)計(jì)

2/3/20231中國(guó)石化集團(tuán)工程有限公司配管專(zhuān)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)2/3/202312/3/20232中國(guó)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(zhuān)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(jiǎn)述3. 換熱器配管設(shè)計(jì)4. 再沸器配管設(shè)計(jì)2/3/202322/3/20233中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)概述2/3/202332/3/20234中國(guó)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(zhuān)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(lèi)按用途分：加熱器；預(yù)熱器；過(guò)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（含有不凝性氣體的冷凝器）等。2/3/202342/3/20235中國(guó)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(zhuān)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(lèi)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(chēng)冰箱）；蛇管式換熱器；夾套式換熱器；淋灑式換熱器；空氣冷卻器等。2/3/202352/3/20236中國(guó)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(zhuān)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(mǎn)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。2/3/202362/3/20237中國(guó)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(zhuān)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1.3.1 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(wú)論對(duì)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(wú)論對(duì)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。

2/3/202372/3/20238中國(guó)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(zhuān)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(wú)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，這樣可降低對(duì)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。

2/3/202382/3/20239中國(guó)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(zhuān)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(jiǎn)述2/3/202392/3/202310中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)2.1. 典型管殼式換熱器結(jié)構(gòu)

2/3/2023102/3/202311中國(guó)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(zhuān)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

2/3/2023112/3/202312中國(guó)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(zhuān)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(chǎng)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。2/3/2023122/3/202313中國(guó)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(zhuān)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

2/3/2023132/3/202314中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023142/3/202315中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023152/3/202316中國(guó)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(zhuān)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。2/3/2023162/3/202317中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(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。為了外一致，成組布置的換熱器的混凝土支座高度最好相同。2/3/2023172/3/202318中國(guó)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(zhuān)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，雖然處理不同的介質(zhì)也可兩臺(tái)重疊。地面上布置換熱器一般不能超過(guò)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(guò)4.5米。2/3/2023182/3/202319中國(guó)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(zhuān)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)2/3/2023192/3/202320中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)3.1

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)妨礙操作和檢修通通行。帶有閥門(mén)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。

2/3/2023202/3/202321中國(guó)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(zhuān)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）

2/3/2023212/3/202322中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023222/3/202323中國(guó)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(zhuān)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）

2/3/2023232/3/202324中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)3.5

換熱器的管道立面布置示意（一）

安裝閥門(mén)所需凈空法蘭與基礎(chǔ)之間的間隙2/3/2023242/3/202325中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023252/3/202326中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)3.7管道布置不應(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。

2/3/2023262/3/202327中國(guó)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(zhuān)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?chē)艿郎系膲毫Ρ?、溫度?jì)等自控元件的設(shè)置

換熱器周?chē)艿郎系膲毫Ρ?、溫度?jì)、視鏡、閥門(mén)、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和觀察的部位。管道、儀表（包括調(diào)節(jié)閥的膜頭）、閥門(mén)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。

2/3/2023272/3/202328中國(guó)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(zhuān)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拆卸吊柱時(shí)，配管應(yīng)避開(kāi)吊柱活動(dòng)范圍2/3/2023282/3/202329中國(guó)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(zhuān)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)布置在軸線的正上方

2/3/2023292/3/202330中國(guó)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)之一管道工程基礎(chǔ)2/3/2023302/3/202331中國(guó)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(zhuān)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(lèi)管道必須進(jìn)行柔性分析和計(jì)算來(lái)確定配管方案。

2/3/2023312/3/202332中國(guó)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(zhuān)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

換熱器的管道布置應(yīng)設(shè)置合理的支架，不應(yīng)使管道、閥門(mén)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(guò)允許值。

2/3/2023322/3/202333中國(guó)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(zhuān)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)以上并聯(lián)操作的換熱器，管道應(yīng)對(duì)稱(chēng)布置，管道阻力應(yīng)相等。特別是冷凝器的配管，必須對(duì)稱(chēng)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。

2/3/2023332/3/202334中國(guó)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(zhuān)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

2/3/2023342/3/202335中國(guó)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(zhuān)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(duì)氣液兩相流的管道布置應(yīng)使管道長(zhǎng)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)。2/3/2023352/3/202336中國(guó)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(zhuān)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(duì)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(mén)。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。2/3/2023362/3/202337中國(guó)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(zhuān)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

2/3/2023372/3/202338中國(guó)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(zhuān)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(lái)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。2/3/2023382/3/202339中國(guó)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(zhuān)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(mén)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(mén)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閥用管道引到附近的地漏或地溝處，防止噴濺。2/3/2023392/3/202340中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023402/3/202341中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023412/3/202342中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023422/3/202343中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023432/3/202344中國(guó)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(zhuān)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)節(jié)閥組配管示意2/3/2023442/3/202345中國(guó)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(zhuān)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2/3/2023452/3/202346中國(guó)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(zhuān)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

2/3/2023462/3/202347中國(guó)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(zhuān)業(yè)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2/3/2023472/3/202348中國(guó)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(zhuān)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(lèi)型再沸器分立式、臥式和釜式再沸器2/3/2023482/3/202349中國(guó)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(zhuān)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(wèn)題，在熱應(yīng)力允許的范圍內(nèi)管道的幾何形狀盡量簡(jiǎn)單。2/3/2023492/3/202350中國(guó)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(zhuān)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)出口管一般與塔管口對(duì)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