換熱器配管設計

11/20/20231中國石化集團工程有限公司配管專業(yè)基礎知識培訓之一

管道工程基礎管道工程基礎換熱器配管設計11/20/2023111/20/20232中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎目錄1. 概述

2. 換熱器的布置簡述3. 換熱器配管設計4. 再沸器配管設計11/20/2023211/20/20233中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎概述11/20/2023311/20/20234中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎1.1. 換熱器的分類按用途分：加熱器；預熱器；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（含有不凝性氣體的冷凝器）等。11/20/2023411/20/20235中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎1.1. 換熱器的分類按結構形式分：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；空氣冷卻器等。11/20/2023511/20/20236中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎1.2. 換熱器管道布置要求

換熱器的管道布置應滿足P&ID的要求，并應考慮管系的柔性及經(jīng)濟性。大直徑和合金鋼管在管道布置時，應優(yōu)先考慮使其配管路線最短，彎頭最少。11/20/2023611/20/20237中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎1.3. 換熱器管殼程物流應遵守的原則1.3.1 一般情況下被加熱的流體宜下進上出；被冷卻的流體宜上進下出。冷流體和熱流體宜選用逆流布置。

1.3.2用蒸汽加熱時，無論對于臥式還是立式換熱器，蒸汽均應從上部管口進入，冷凝水從下部管口排出。

1.3.3用水冷卻時，無論對于臥式還是立式換熱器，冷卻水均從下部管口進入，從上部管口排出。這樣，一旦供水發(fā)生故障，換熱器內仍能保持充液，不至于排空，損壞設備。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。

11/20/2023711/20/20238中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎1.3. 換熱器管殼程物流應遵守的原則1.3.5 干凈的物流宜走殼程。而易產(chǎn)生堵、結垢的物流宜走管程。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，這樣可降低對外殼的材質及強度的要求。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。

11/20/2023811/20/20239中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2. 換熱器的布置簡述11/20/2023911/20/202310中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.1. 典型管殼式換熱器結構

11/20/20231011/20/202311中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.2. 換熱器布置的一般要求

11/20/20231111/20/202312中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.3.換熱器布置要考慮檢修場地，并考慮檢修吊裝的設施

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面拆卸空間。11/20/20231211/20/202313中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.4.換熱器布置間距

11/20/20231311/20/202314中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎換熱器平面布置圖11/20/20231411/20/202315中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎換熱器立面布置圖11/20/20231511/20/202316中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.4.換熱器應盡可能布置在地面上，為考慮美觀，應使管箱進出口管嘴取齊，或以基礎取齊，或以設備端部取齊。11/20/20231611/20/202317中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.5.換熱器的安裝高度應保證底部接管最低標高（或排液閥下部）與地面或平臺面的凈空不小于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。11/20/20231711/20/202318中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎2.6.兩臺或以上換熱器疊放的設計串聯(lián)的換熱器可兩臺重疊放置，必要時可放三臺。有時受占地的影響，雖然處理不同的介質也可兩臺重疊。地面上布置換熱器一般不能超過三臺重疊高度。應考慮最上一臺換熱器中心線高度不宜超過4.5米。11/20/20231811/20/202319中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.換熱器配管設計11/20/20231911/20/202320中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.1

換熱器的管道布置應方便操作和維修換熱器的管道布置應方便操作和維修，并且不應妨礙操作和檢修通通行。帶有閥門和調節(jié)閥組的管道應靠近換熱器的操作通道布置。在換熱器的抽芯檢修區(qū)域內不得布置管道。

11/20/20232011/20/202321中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.2

換熱器的管道布置示意（一）

11/20/20232111/20/202322中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.3

換熱器的管道布置示意（二）

疏水閥組蒸汽調節(jié)閥組11/20/20232211/20/202323中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.4

換熱器的管道布置示意（三）

11/20/20232311/20/202324中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎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之間的間隙11/20/20232411/20/202325中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.6換熱器的管道立面布置示意（二）

調節(jié)閥11/20/20232511/20/202326中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.7管道布置不應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，應設一段帶法蘭的可拆卸短管，其余不拆卸部分管子應設永久性支架。

11/20/20232611/20/202327中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.8換熱器周圍管道上的壓力表、溫度計等自控元件的設置

換熱器周圍管道上的壓力表、溫度計、視鏡、閥門、液面計和液面調節(jié)器等應布置在靠近通道，并從操作通道上容易操作和觀察的部位。管道、儀表（包括調節(jié)閥的膜頭）、閥門距換熱器的設備法蘭、筒體（包括底座或保溫層）之間應留有足夠的間隙，其最小凈距為150mm。

孔板流量計應安裝在距操作面不低于2200mm的水平管道上，用臨時爬梯可以接近的地方。

11/20/20232711/20/202328中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.9在換熱器封頭端或管箱端有拆卸吊柱時，配管應避開吊柱活動范圍11/20/20232811/20/202329中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.10換熱器殼體需要吊出檢修時，管道不應布置在軸線的正上方

11/20/20232911/20/202330中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎11/20/20233011/20/202331中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.11高溫管道的配管

高溫管道的配管形狀應有足夠熱補償能力，設置牢固的固定支架和必要的導向支架，不得使反作用力集中在換熱器的管口上，此類管道必須進行柔性分析和計算來確定配管方案。

11/20/20233111/20/202332中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.12

換熱器的管道布置應設置合理的支架

換熱器的管道布置應設置合理的支架，不應使管道、閥門和管件的重量都加在設備管口上。設備管口受力不得超過允許值。

11/20/20233211/20/202333中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.13兩臺或兩臺以上并聯(lián)操作的換熱器的配管

兩臺以上并聯(lián)操作的換熱器，管道應對稱布置，管道阻力應相等。特別是冷凝器的配管，必須對稱布置，以便每臺冷凝器的負荷相等，達到良好的傳熱效果。

11/20/20233311/20/202334中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.14幾臺換熱器并聯(lián)操作時配管示意

11/20/20233411/20/202335中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.15氣液兩相流的管道布置

對氣液兩相流的管道布置應使管道長度盡量短，管道形狀不得形成積存液體。管道支架應充分考慮防止振動。11/20/20233511/20/202336中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.16與地下總管相接的冷卻水管道設置小直徑換熱器的冷卻水管DN≤150時，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和總管直接連接。應配兩個90°彎頭，并在彎頭中間的水平段安裝閥門。當換熱器是集中布置時，事先應考慮地下總水管的位置。11/20/20233611/20/202337中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.17與地下總管相接的冷卻水管道設置示意圖

11/20/20233711/20/202338中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.18換熱器的管口及其方位換熱器的管口及其方位應根據(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，但不管哪種管口形式都應便于流體的流動。殼程管口方位設置要考慮換熱器內折流板的方向。11/20/20233811/20/202339中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.19換熱器防超壓安全閥當換熱器進、出口閥門偶然關閉時，能產(chǎn)生內壓升高的情況下，為保護換熱器管束不被損壞，應在進出口閥門之間安裝一個小安全閥。安全閥出口應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。11/20/20233911/20/202340中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.20小安全閥配管示意圖11/20/20234011/20/202341中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.21套管式換熱器的配管11/20/20234111/20/202342中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.22套管式換熱器的檢修空間示意圖11/20/20234211/20/202343中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.23套管換熱器配管示意11/20/20234311/20/202344中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.24套管換熱器疏水閥組及調節(jié)閥組配管示意11/20/20234411/20/202345中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎3.25套管換熱器立面配管示意11/20/20234511/20/202346中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎4

再沸器的配管

11/20/20234611/20/202347中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎4.1

再沸器的作用11/20/20234711/20/202348中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎4.2

再沸器的類型再沸器分立式、臥式和釜式再沸器11/20/20234811/20/202349中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎4.3

再沸器進出口管道的特點

再沸器進出口管道的特點是溫度較高、流速高、管徑大。配管時即要減少阻力降又要處理好熱應力問題，在熱應力允許的范圍內管道的幾何形狀盡量簡單。11/20/20234911/20/202350中國石化集團寧波工程有限公司設計中心管道室配管專業(yè)基礎知識培訓之一管道工程基礎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，也可單獨設支撐結構。工藝介質一般走管程，加熱介質（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出口管一般與塔管口對接，中間不加直管段。當儀表不得不安裝在管口上時，其管口方位在設計前期就應確定。

4.4.3當再沸器支撐在獨立構架上時，再沸器出口管口與返塔管口之間應加一段直管段。再沸器要用彈簧支座，并經(jīng)應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有足夠的柔性，在熱應力許可范圍