管道工程基础-换热器配管设计.ppt

1、,2018/12/28,1,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,管道工程基础,换热器配管设计,2018/12/28,2,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,目录,1. 概述 2. 换热器的布置简述 3. 换热器配管设计 4. 再沸器配管设计,2018/12/28,3,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,概述,2018/12/28,4,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,1.1. 换

2、热器的分类,按用途分：加热器；预热器；过热器；蒸发器；再沸器；冷却器；冷凝器（包括全凝器和分凝器）；深冷器；冷却冷凝器（含有不凝性气体的冷凝器）等。,2018/12/28,5,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,1.1. 换热器的分类,按结构形式分：列管式（管壳式）换热器；套管式换热器；螺旋板换热器；伞板换热器；板式换热器；板翅式换热器（俗称冰箱）；蛇管式换热器；夹套式换热器；淋洒式换热器；空气冷却器等。,2018/12/28,6,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,1.2. 换热器管道

3、布置要求,换热器的管道布置应满足P&ID的要求，并应考虑管系的柔性及经济性。大直径和合金钢管在管道布置时，应优先考虑使其配管路线最短，弯头最少。,2018/12/28,7,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,1.3. 换热器管壳程物流应遵守的原则,1.3.1 一般情况下被加热的流体宜下进上出；被冷却的流体宜上进下出。冷流体和热流体宜选用逆流布置。 1.3.2 用蒸汽加热时，无论对于卧式还是立式换热器，蒸汽均应从上部管口进入，冷凝水从下部管口排出。1.3.3 用水冷却时，无论对于卧式还是立式换热器，冷却水均从下部管口进入，从上部管口排出。这样

4、，一旦供水发生故障，换热器内仍能保持充液，不至于排空，损坏设备。冷却水宜走管程，以便于清洗污垢。1.3.4 高温物流宜走管程，低温物流宜走壳程。,2018/12/28,8,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,1.3. 换热器管壳程物流应遵守的原则,1.3.5 干净的物流宜走壳程。而易产生堵、结垢的物流宜走管程。有腐蚀性的物流宜走管程，而无腐蚀性的物流宜走壳程。 1.3.6 压力较高的物流宜走管程，压力较低的物流宜走壳程，这样可降低对外壳的材质及强度的要求。流速较低的物流宜走壳程，而流速较高的物流宜走管程。给热系数较大的物流宜走管程，而给热系

5、数较低的物流宜走壳程。,2018/12/28,9,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2. 换热器的布置简述,2018/12/28,10,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.1. 典型管壳式换热器结构,2018/12/28,11,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.2. 换热器布置的一般要求,2018/12/28,12,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.3.换热器布置

6、要考虑检修场地，并考虑检修吊装的设施,管壳式换热器不论是否成排集中布置，其管道布置的要点是不妨碍在管箱端抽出管束的空间，也不妨碍管箱和壳程头盖法兰的侧面拆卸空间。,2018/12/28,13,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.4.换热器布置间距,2018/12/28,14,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,换热器平面布置图,2018/12/28,15,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,换热器立面布置图,2018/12/28,

7、16,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.4.换热器应尽可能布置在地面上，为考虑美观，应使管箱进出口管嘴取齐，或以基础取齐，或以设备端部取齐。,2018/12/28,17,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2.5.换热器的安装高度,应保证底部接管最低标高（或排液阀下部）与地面或平台面的净空不小于150mm250mm。 为了外观一致，成组布置的换热器的混凝土支座高度最好相同。,2018/12/28,18,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道

8、工程基础,2.6.两台或以上换热器叠放的设计,串联的换热器可两台重叠放置，必要时可放三台。有时受占地的影响，虽然处理不同的介质也可两台重叠。地面上布置换热器一般不能超过三台重叠高度。 应考虑最上一台换热器中心线高度不宜超过4.5米。,2018/12/28,19,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3. 换热器配管设计,2018/12/28,20,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.1 换热器的管道布置应方便操作和维修,换热器的管道布置应方便操作和维修，并且不应妨碍操作和检修通道的通行

9、。带有阀门和调节阀组的管道应靠近换热器的操作通道布置。在换热器的抽芯检修区域内不得布置管道。,2018/12/28,21,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.2 换热器的管道布置示意 （一）,2018/12/28,22,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.3 换热器的管道布置示意 （二）,疏水阀组,蒸汽调节阀组,2018/12/28,23,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.4 换热器的管道布置示意 （三）,2018/12

10、/28,24,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.5 换热器的管道立面布置示意 （一）,安装阀门所需净空 法兰与基础之间的间隙,2018/12/28,25,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.6 换热器的管道立面布置示意 （二）,调节阀,2018/12/28,26,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.7 管道布置不应影响管箱或封头端的拆卸。,为方便管箱端的拆卸，在管箱上方或下方的管道，应设一段带法兰的可拆卸短管，其余不拆卸

11、部分管子应设永久性支架。,2018/12/28,27,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.8 换热器周围管道上的压力表、温度计等自控元件的设置,换热器周围管道上的压力表、温度计、视镜、阀门、液面计和液面调节器等应布置在靠近通道，并从操作通道上容易操作和观察的部位。管道、仪表（包括调节阀的膜头）、阀门距换热器的设备法兰、筒体（包括底座或保温层）之间应留有足够的间隙，其最小净距为150mm。 孔板流量计应安装在距操作面不低于2200mm的水平管道上，用临时爬梯可以接近的地方。,2018/12/28,28,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中

12、心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.9 在换热器封头端或管箱端有拆卸吊柱时，配管应避开吊柱活动范围,2018/12/28,29,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.10 换热器壳体需要吊出检修时，管道不应布置在换热器轴线的正上方,2018/12/28,30,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,2018/12/28,31,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.11 高温管道的配管,高温管道的配管形状应有足够热

13、补偿能力，设置牢固的固定支架和必要的导向支架，不得使反作用力集中在换热器的管口上，此类管道必须进行柔性分析和计算来确定配管方案。,2018/12/28,32,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.12 换热器的管道布置应设置合理的支架,换热器的管道布置应设置合理的支架，不应使管道、阀门和管件的重量都加在设备管口上。设备管口受力不得超过允许值。,2018/12/28,33,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.13 两台或两台以上并联操作的换热器的配管,两台或两台以上并联操作的换热器，

14、管道应对称布置，管道阻力应相等。特别是冷凝器的配管，必须对称布置，以便每台冷凝器的负荷相等，达到良好的传热效果。,2018/12/28,34,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.14 几台换热器并联操作时配管示意,2018/12/28,35,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.15 气液两相流的管道布置,对气液两相流的管道布置应使管道长度尽量短，管道形状不得形成积存液体。管道支架应充分考虑防止振动。,2018/12/28,36,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管

15、专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.16 与地下总管相接的冷却水管道设置,小直径换热器的冷却水管DN150时，宜采取直接与地下总水管直接连接。对DN200以上的冷却水管不应和总管直接连接。应配两个90弯头，并在弯头中间的水平段安装阀门。当换热器是集中布置时，事先应考虑地下总水管的位置。,2018/12/28,37,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.17 与地下总管相接的冷却水管道设置示意图,2018/12/28,38,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.18 换热器的管口

16、及其方位,换热器的管口及其方位应根据管道布置来确定，为了降低换热器的安装高度或接管方便，可采用弯管或切线管口，但不管哪种管口形式都应便于流体的流动。壳程管口方位设置要考虑换热器内折流板的方向。,2018/12/28,39,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.19 换热器防超压安全阀,当换热器进、出口阀门偶然关闭时，能产生内压升高的情况下，为保护换热器管束不被损坏，应在进出口阀门之间安装一个小安全阀。安全阀出口应用管道引到地面或操作面附近。一般在冷却水出口阀前安装安全阀用管道引到附近的地漏或地沟处，防止喷溅。,2018/12/28,40,

17、中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.20 小安全阀配管示意图,2018/12/28,41,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.21 套管式换热器的配管,2018/12/28,42,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.22 套管式换热器的检修空间示意图,2018/12/28,43,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.23 套管换热器配管示意,2018/12/28,44

18、,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.24 套管换热器疏水阀组及调节阀组配管示意,2018/12/28,45,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,3.25 套管换热器立面配管示意,2018/12/28,46,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4 再沸器的配管,2018/12/28,47,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.1 再沸器的作用,2018/12/28,48,中国

19、石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.2 再沸器的类型,再沸器分立式、卧式和釜式再沸器,2018/12/28,49,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.3 再沸器进出口管道的特点,再沸器进出口管道的特点是温度较高、流速高、管径大。配管时即要减少阻力降又要处理好热应力问题，在热应力允许的范围内管道的几何形状尽量简单。,2018/12/28,50,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.4 立式再沸器的配管,4.4.1 立式再沸器可支撑

20、在塔体上，也可单独设支撑结构。工艺介质一般走管程，加热介质（蒸汽或热水）走壳程。4.4.2 支撑在塔体上的立式再沸器工艺介质出口管一般与塔管口对接，中间不加直管段。当仪表不得不安装在管口上时，其管口方位在设计前期就应确定。4.4.3 当再沸器支撑在独立构架上时，再沸器出口管口与返塔管口之间应加一段直管段。再沸器要用弹簧支座，并经应力分析后确定弹簧支座形式。4.4.4 再沸器入口管口与塔出口管口之间的管道应有足够的柔性，在热应力许可范围内其几何形状应尽可能简单。,2018/12/28,51,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.5 立式再沸

21、器的平面配管示意,2018/12/28,52,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.6 立式再沸器的立面配管示意,2018/12/28,53,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.7 卧式再沸器的配管,2018/12/28,54,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.8 卧式再沸器的平面配管示意,2018/12/28,55,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.9 卧式再沸器的立面配管示意,2018/12/28,56,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.10 釜式再沸器的配管,2018/12/28,57,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.11 釜式再沸器的平面配管示意,2018/12/28,58,中国石化集团宁波工程有限公司 设计中心 管道室 配管专业 基础知识培训之一 管道工程基础,4.12 釜式再沸器的立面配管示意,