管道设计资料-换热器配管设计

1、中国石化洛阳石油化工工程公司工程手册40SC008-2001换热器配管设计代替：40SC008-1999第1页共42页1、适用范围本设计手册适用于管壳式及套管式热交换器的管道布置。有关空冷式换热器(空冷器)的管道布置不在本手册之列。有关一般的事项要参照PDS320-1-11管道布置设计总则2换热器种类按结构分类管壳式换热器浮头式换热器如图2.1(a),传热管也称管束和挡板装配在两侧的管板上，但管束一端的管板(固定管板)用壳体一端的法兰固定，另一端的管板在壳体内不固定，所以壳体和传热管可根据流体温度自由膨胀。另外，这种换热器可将管束从壳体内抽出清扫及检修。该型式的特点如下：传热管的内外都能清扫,

2、适用容易产生污垢的流体,所以使用范围广泛。因为传热管和壳体都能自由膨胀,所以在温差大的情况下也能使用。从1)、2)可知,这种结构的换热器可适用于各种设计操作条件,通用性最大。但其缺点是由于结构很复杂,制造成本高。U形管式换热器如图2.1(b)，使用的传热管为U形管，传热管与壳体分开，可分别随流体的温度自由膨胀。另外，能将管束全部抽出清扫及检修,与浮头式换热器结构相同,但浮头式换热器因为是直管、管内也容易清扫,而U形管式换热器的管束为U形管，管内清扫困难。U形管热器的特点如下：自由膨胀因为能够抽出管束，所以也能方便地清扫管外壁。适用于高压流体，高压流体在管内流动，则使承压部分少，减轻重量。结构简

3、单，由于管板和壳体法兰少，所以制造较简单。固定管板式换热器如图2.1(C)，是将管板焊接在壳体两端。壳程流体与管程流体的温度差使传热管和壳体产生较大的，热应力，固此，管程与壳程流体温差较大时需要在壳体上安装伸缩节吸收热膨胀。该形式的换热器壳侧的清扫，检修及维修困难，所以要求流体腐蚀性少，产生污垢少。固定管板式的特点如下：最适用于壳体及传热管温差小，污垢少、热膨胀差小介质和场所。作为立式的管式换热器，其用途广泛。釜式换热器如图2.1(d)，壳体内上部设有适于蒸汽的空间，同时也作为蒸汽空间，该空间的大小根据蒸汽性质决定，估算时一般壳体大直径为壳体小直径的1.52倍。液面高度一般比最上部管至少高50

4、mm。其特点如下：作为余热锅炉其结构是很简单的。为取得廉价蒸汽而被广泛使用。管束可做成浮头式或U形管式，所以也能适用于较赃流体、高压流体。编制刘建校对谢林章审核李苏秦|第 页共42页2台重叠的卧式场合按下述原则选择各配管连接管桥的高度(即修d)方便检6.5.2(即修d)方便检6.5.2(1)a)原则上与管桥侧架同高b)尽量避免气袋和液袋c)容易安装支架壬这5连接框架内换热器的配高度框架内的架空配管高度要在考虑下述事项后决定配管高度a)b)c)d)配管不影响换热器的检修。a)b)c)d)方便安装配管支架。配管高度要统一。配管与管桥相连接时，要考虑与管桥侧梁的高度关系(2)连接从框架上的换热器到框

5、架下的配管高度有关框架上的配管高度，要在考虑如下事项的基础上决定。管嘴法兰的螺栓所用空间(参照3.3项(1)阀门和仪表的操作安装排凝的空间(参照3.3项(1)穿越框架的配管高度，要在考虑如下事项的基础上决定。不影响检修框架下的设备。方便安装配管支架。配管高度要统一。要考虑配管与管桥框架梁的高度关系6.6管道布置的注意事项在6.2、6.3、6.4、6.5项阐述了换热器的一般管道布置，能够适用于大部分情况，但是，在工艺上或者为了避免力学上的超负荷，阐述如下应考虑的事项。换热器管道的支架位置要充分考虑热应力及检修问题（参照3.5项、8项）。换热器支座的固定位置安装换热器要考虑到运转时换热器壳体的热膨

6、胀，通常壳体头盖侧的基础与支座之间加入滑动垫板，作为活动端，靠近管箱侧的支座为固定端。但是，在对配管热应力不利的场合，也需要研究将滑动端位置同上述情况相反的设置。对于这种情况要与设备设计负责人充分协商。至日，至日，气液两相流的管道是振动源之一，所以要考虑牢固的支架。（4）从气相变为液相的换热器中，平行流动的竖管部分为了保持气液平衡，要在液相内进行连接后再变竖管（图6.27）院繇由于季靛生的不身翩变竖管（图6.27）院繇由于季靛生的不身翩套管式换热器等，近处的配管。（图6.28）在靠近管嘴的管道上安装法兰，以便能拆卸管嘴管侧的管嘴为焊接形式时，并联管道的对称布置将一根主管分成数根支管时，为防止产

7、生偏流应使各支管的流量相等，原则上分支后的配管形状应对称套管式换热器等，近处的配管。（图6.28）在靠近管嘴的管道上安装法兰，以便能拆卸管嘴管侧的管嘴为焊接形式时，并联管道的对称布置将一根主管分成数根支管时，为防止产生偏流应使各支管的流量相等，原则上分支后的配管形状应对称布置，其形状尺寸应相同。另外，在分支前的管道上应有一定长度的直管，使之能能够等量分配流量。以下为分支配管的例子。a为分支配管的例子。a、将一根主管分成2路时的配管例子（D是管道内径）图6.29a、b）c将一根主管分成4路时配管的例子（D为管内径）图6.30a、bb、将一根主管分成b、将一根主管分成3路时配管的例子（D为管道内径）图6.29c、d）（7）金属环垫管嘴换热器之间的串联配管金属环垫管嘴换热器配管串联时，如图6.31若利用配管本身弯曲变形可以拆卸法兰，但在大直径或者壁厚较厚时，由于管系刚性大，法兰则不易拆卸，这种情况下如图6.32，要将下部管嘴作成弯头法兰。7、管道支架7.1管架换热器管箱的管嘴配管及靠近管箱的壳程管嘴配管，为管架安装位置的准。图7.17.2弯头支架兔属珞投土兰的场仓立于金属环要进久两钻法法之冠所以拆舒配音时必须沿首岫向一次分寓，其配管走向沿着换热器时，多数情况需设管架，下图在连接换热器下部管嘴（管箱侧或者壳程侧）架空管的垂直弯头处，设置支架时