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文檔簡介
6.7換熱器換熱器是化工、石油、食品及其他許多工業(yè)部門的通用設備,在生產中占有重要地位?;どa中,換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應用甚為廣泛。由于生產規(guī)模、物料的性質、傳熱的要求等各不相同,故換熱器的類型也是多種多樣。根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分為三大類:混合式、蓄熱式、間壁式。6.7.1直接接觸式(混合式)在這類換熱器中,冷熱兩種流體通過直接混合進行熱量交換。在工藝上允許兩種流體相互混合的情況下,這是比較方便和有效的,且其結構比較簡單。直接接觸式換熱器常用于氣體的冷卻或水蒸汽的冷凝。6.7.2蓄熱式蓄熱式換熱器又稱為蓄熱器,它主要由熱容量較大的蓄熱室構成,室中可填耐火磚或金屬帶等作為填料。當冷、熱兩種流體交替地通過同一蓄熱室時,即可通過填料將得自熱流體的熱量,傳遞給冷流體,達到換熱的目的。這類換熱器的結構簡單,且可耐高溫,常用于氣體的余熱及其冷量的利用。其缺點是設備體積較大,而且兩種流體交替時難免有一定程度的混合。6.7.3間壁式這一類換熱器的特點是在冷熱兩種流體之間用一金屬壁(或石墨等導熱性好的非金屬)隔開,以使兩種流體在不相混合的情況下進行熱量交換。由于在三類換熱器中,間壁式換熱器應用最多,因此下面重點討論間壁式換熱器。(1) 夾套式換熱器結構:夾套裝在容器外部,在夾套和容器壁之間形成密閉空間,成為一種流體的通道。優(yōu)點:結構簡單,加工方便。缺點:傳熱面積A小,傳熱效率低。用途:廣泛用于反應器的加熱和冷卻。為了提高傳熱效果,可在釜內加攪拌器或蛇管和外循環(huán)。(2) 沉浸式蛇管換熱器結構:蛇管一般由金屬管子彎繞而制成,適應容器所需要的形狀,沉浸在容器內,冷熱流體在管內外進行換熱。優(yōu)點:結構簡單,便于防腐,能承受高壓。缺點:傳熱面積不大,蛇管外對流傳熱系數小,為了強化傳熱,容器內加攪拌。(3) 噴淋式換熱器結構:冷卻水從最上面的管子的噴淋裝置中淋下來,沿管表面流下來,被
冷卻的流體從最上面的管子流入,從最下面的管子流出,與外面的冷卻水進行換熱。在下流過程中,冷卻水可收集再進行重新分配。優(yōu)點:結構簡單、造價便宜,能耐高壓,便于檢修、清洗,傳熱效果好。缺點:冷卻水噴淋不易均勻而影響傳熱效果,只能安裝在室外。用途:用于冷卻或冷凝管內液體。(4) 套管式換熱器結構:由不同直徑組成的同心套管,可根據換熱要求,將幾段套管用U形管連接,目的增加傳熱面積;冷熱流體可以逆流或并流。優(yōu)點:結構簡單,加工方便,能耐高壓,傳熱系數較大,能保持完全逆流使平均對數溫差最大,可增減管段數量應用方便。缺點:結構不緊湊,金屬消耗量大,接頭多而易漏,占地較大。用途:廣泛用于超高壓生產過程,可用于流量不大,所需傳熱面積不多的場合。(5) 列管式換熱器(管売式換熱器)列管式換熱器又稱為管売式換熱器,是最典型的間壁式換熱器,歷史悠久,占據主導作用。主要由売體、管束、管板、折流擋板和封頭等組成。一種流體在管內流動,其行程稱為管程;另一種流體在管外流動,其行程稱為売程。管束的壁面即為傳熱面。優(yōu)點:單位體積設備所能提供的傳熱面積大,傳熱效果好,結構堅固,可選用的結構材料范圍寬廣,操作彈性大,大型裝置中普遍采用。為提高売程流體流速,往往在売體內安裝一定數目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種,前者更為常用。売體內裝有管束,管束兩端固定在管板上。由于冷熱流體溫度不同,売體和管束受熱不同,其膨脹程度也不同,如兩者溫差較大,管子會扭彎,從管板上脫落,甚至毀壞換熱器。所以,列管式換熱器必須從結構上考慮熱膨脹的影
響,采取各種補償的辦法,消除或減小熱應力。根據所采取的溫差補償措施,列管式換熱器可分為以下幾個型式。(1) 固定管板式殼體與傳熱管壁溫度之差大于50C,加補償圈,也稱膨脹節(jié),當殼體和管束之間有溫差時,依靠補償圈的彈性變形來適應它們之間的不同的熱膨脹。特點:結構簡單,成本低,殼程檢修和清洗困難,殼程必須是清潔、不易產生垢層和腐蝕的介質。(2) 浮頭式兩端的管板,一端不與殼體相連,可自由沿管長方向浮動。當殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時,管束連同浮頭可在殼體內沿軸向自由伸縮,可完全消除熱應力。特點:結構較為復雜,成本高,消除了溫差應力,是應用較多的一種結構形式。(3) U型管式把每根管子都彎成U形,兩端固定在同一管板上,每根管子可自由伸縮,來解決熱補償問題。特點:結構較簡單,管程不易清洗,常為潔凈流體,適用于高壓氣體的換熱。6?7?4管殼式換熱器的設計和選用(1)設計和選用時應考慮的問題除了前面講過流體的流向,流速和流體出□溫度的選擇外,還應考慮:①冷熱流體流動通道的選擇a、 不潔凈或易結垢的液體宜在管程,因管內清洗方便,但U形管式的不宜走管程;b、 腐蝕性流體宜在管程,以免管束和殼體同時受到腐蝕;c、 壓力高的流體宜在管內,以免殼體承受壓力;d、 飽和蒸汽宜走殼程,飽和蒸汽比較清潔,而且冷凝液容易排出;e、 被冷卻的流體宜走売程,便于散熱;f、 若兩流體溫差大,對于剛性結構的換熱器,宜將給熱系數大的流體通入売程,以減小熱應力;g、 流量小而粘度大的流體一般以売程為宜,因在売程Re〉100即可達到湍流。但這不是絕對的,如果流動阻力損失允許,將這種流體通入管內并采用多管程結構,反而會得到更高的給熱系數。以上各點常常不可能同時滿足,而且有時還會相互矛盾,故應根據具體情況,抓住主要方面,作出適宜的決定。流動方式的選擇除逆流和并流之外,在列管式換熱器中冷、熱流體還可以作各種多管程多売程的復雜流動。當流量一定時,管程或売程越多,對流傳熱系數越大,對傳熱過程越有利。但是,采用多管程或多売程必導致流體阻力損失,即輸送流體的動力費用增加。因此,在決定換熱器的程數時,需權衡傳熱和流體輸送兩方面的損失。當采用多管程或多売程時,列管式換熱器內的流動形式復雜,對數平均值的溫差要加以修正。換熱管規(guī)格和排列選擇換熱管直徑越小,換熱器單位容積的傳熱面積越大。因此對于潔凈的流體管徑可取得小些。但對于不潔凈或易結垢的流體,管徑應取的大些,以免堵塞。為了制造和維修的方便,我國目前試行的系列標準規(guī)定采用^19X2mm和?25X2.5mm兩種規(guī)格,管長有1.5、2.0、3.0、6.0m,排列方式:正三角形、正方形直列和錯列排列。(1)正三弟形排列 (2)正方形排列(3)正方形錯列各種排列方式的優(yōu)點:'正方形排列:易清洗,但給熱效果較差<正方形錯列:可提咼給熱系數、等邊三角形:排列緊湊,管外流體湍流程度高,給熱系數大折流擋板安裝折流擋板的目的是為提高売程對流傳熱系數,為取得良好的效果,擋板的形狀和間距必須適當。對圓缺形擋板而言,弓形缺口的大小對売程流體的流動情況有重要影響。由圖可以看出,弓形缺口太大或太小都會產生"死區(qū)",既不利于傳熱,又往往增加流體阻力。擋板的間距對売體的流動亦有重要的影響。間距太大,不能保證流體垂直流過管束,使管外表面?zhèn)鳠嵯禂迪陆?;間距太小,不便于制造和檢修,阻力損失亦大。一般取擋板間距為売體內徑的0.2?1.0倍。
a.切除過少 a.切除過少 b.切除適當 c.切除過多擋板切除對流動的影響管売式換熱器的給熱系數給熱系數包括管內流動的給熱系數和売程給熱系數,管內流體的給熱系數前面已經學過,而売程的給熱系數與折流擋板的形狀、板間距,管子的排列方式、管徑及管中心距等因素有關。売程中由于設有折流擋板,流體在売程中橫向穿過管束,流向不斷變化,湍動增強,當Re〉100即可達到湍流狀態(tài)。流體通過換熱器的阻力損失管程阻力損失包括各程直管阻力損失h、回彎阻力損失h及換熱器進出口阻力損失h構f1 f2 f3成,其中h可忽略不計。f3h=(h+h)fN式中f——管程結垢校正系數,對三角形排列取1.5,正方形排列取1.4;N——管程數;ph=丄叮f1d2式中 i——換熱管長度,m; 122(h包括回彎和進出口局部阻力及封頭內流體轉向的局部阻力之和,取阻力系△p=九一+△p=九一+3fN■di丿P《2tp2由于u.xN,所以i p t P對同一換熱器,若單程改為雙程,阻力損失劇增為原來的8倍,而給熱系數只增為原來的1.74倍,因此在選擇換熱器管程數時,應該兼顧傳熱與流體壓降兩方面的得失。売程阻力損失売程由于流動狀態(tài)比較復雜,結構參數較多,提出的公式較多,但可歸結u2u2不同的計算公式,決定匚和u的方法不同,計算結果往往不一致。o對數平均溫差的修正前面學過的對數平均溫差At僅適用于純并流或純逆流的情況,當采用多管程或多売程時,由于其內流動形式復雜,平均推動力At的計算式相當復雜。為了方便,可將這些復雜流型的平均推動力的計算結果與進出口溫度相同的純逆流相比較,求出修正系數屮,即其中屮其中屮的求法為:At =fAtm m逆屮=f(P,R)t—tPt—tP—^2 1T—t11T—TR= 2t—t21根據P,R值由圖查出各種情況的屮值。在設計時注意應使屮>0.8,為什么?因為①經濟上不合理;②操作溫度略有變動,貝%下降很快,使操作不穩(wěn)定。管売式換熱器的設計和選用步驟由已知條件計算傳熱量及逆流平均溫差Atm逆Q—KAAt—KA屮At、m m逆由上式可知,要求a,必須知道K,屮;而K和屮則是由傳熱面積A的大小和換熱器結構決定的。因此,在冷、熱流體的流量及進出口溫度已知的條件下,選用或設計換熱器必須通過試差計算。初選換熱器的尺寸規(guī)格a、初步選定流體流動方式,由冷熱流體的進出口溫度計算溫差修正系數屮,應使屮>0.8,否則應改變流動方式,重新計算;b、依據經驗估計總傳熱系數K,估算傳熱面積a;c、根據A,根據系列標準選定換熱管的直徑、長度及排列;如果是選用,估可根據A在系列標準中選用適當的換熱器型號;估計算管程的壓降和給熱系數;a、 根據經驗選定流速,確定管程數目,并計算管程壓降AP,若Ap>Ap,必須調整管程數目重新計算。 tt吮b、 計算管內給熱系數Q,若a<K,則應改變管程數重新計算;若改變管程數使Ap>Ap,則應重新估計K:另選一換熱器型號進行試算。計算売程壓降和給熱系數;估a、 根據流速范圍確定擋板間距,并計算売程壓降Ap,若Ap>Ap,可增大擋板間距。 S S吆b、 計算売程給熱系數a,若a太小可減小擋板間距。計算傳熱系數,校核傳熱面積。
根據流體性質選擇適當的垢層熱阻R由R°、?計算K,再由傳熱基1 2 計本方程計算A。當A小于初選換熱器實際所具有的傳熱面積a,則計算可行??紤]到所用換熱器計算式的準確度及其他未可預料的因素,應使選用換熱器面積有15%?25%的裕度,即a/a=1.15?1.25,否則應重新估計一個k,重復以上計 估6.7.5傳熱過程的強化措施由Q=KAAt,要增大熱流量Q可通過提高K,增大A,增大At來達到。(1)增大傳熱平均溫度差At "兩側變溫情況下,盡量采用逆流流動;提高加熱劑T的溫度(如用蒸汽加熱,可提高蒸汽的壓力來達到提高其飽和溫度的目的);降低冷卻劑t的溫度。利用AtT來強化傳熱是有限的。(2) 增大總傳熱系數Kbd1 d4+( +R)—a s2dbd1 d4+( +R)—a s2d22①盡可能利用有相變的熱載體(a大))②用九大的熱載體,如液體金屬Na等;減小金屬壁、污垢及兩側流體熱阻中較大者的熱阻;提高a較小一側有效。提高a的方法無相變傳熱:1)增大流速;2)管內加擾流元件;3)改變傳熱面形狀和增加粗糙度。(3)增大單位體積的傳熱面積A/V直接接觸傳熱:可增大A和湍動程度,使QT;采用高效新型換熱器。在傳統(tǒng)的間壁式換熱器中,除夾套式外,其他都為管式換熱器。管式的共同缺點是結構不緊湊,單位換熱面積所提供的傳熱面小,金屬消耗量大。隨工業(yè)的發(fā)展,陸續(xù)出現了不少的高效緊湊的換熱器并逐漸趨于完善。這些換熱器基本可分為兩類,一類是在管式換熱器的基礎上加以改進,另一類是采用各種板狀換熱表面。(a)光直翅片如圖所示幾種強化傳熱管和板翅式換熱器的翅片。(b)鋸齒翅片(a)光直翅片如圖所示幾種強化傳熱管和板翅式換熱器的翅片。(b)鋸齒翅片(C)多孔翅片6.7.6換熱器的強化和其他類型由前面的我們已經知道,Q=KAAt,要增大熱流量Q可通過提高K,增大A,增大At,那么對換熱器進行怎樣的改造或設計能達到提高K,增大A,增大At,從而實現強化傳熱的目的呢? m板式換熱器①平板式換熱器板式換熱器早在20世紀20年代開始用于食品工業(yè),50年代逐漸用于化工及其相近工業(yè)部門,現已發(fā)展成為一種傳熱效果較好,結構緊湊的化工換熱設備。主要由一組長方形的薄金屬板平行排列構成,用框架夾緊組裝在支架上。兩相鄰流體板的邊緣用墊片壓緊,達到密封的作用,四角有圓孔形成流體通道,冷熱流體在板片的兩側流過,通過板片換熱。板上可被壓制成多種形狀的波紋,可增加剛性;提高湍動程度;增加傳熱面積;易于液體的均勻分布。優(yōu)點:傳熱效率高,總傳熱系數大,結構緊湊,操作靈活,安裝檢修方便。缺點:耐溫、耐壓性較差,易滲漏,處理量小。②螺旋板式換熱器螺旋板式換熱器主要由兩張平行的薄鋼板卷制而成,構成一對互相隔開的螺旋形流道。冷熱兩流體以螺旋板為傳熱面相間流動,兩板之間焊有定距柱以維持流道間距,同時也可增加螺旋板的剛度。在換熱器中心設有中心隔板,使兩個螺旋通道隔開。在頂、底部分分別焊有蓋板或封頭和兩流體的出入接管。缺點:操作壓力、溫度不能太高,螺旋板難以維修,流體阻力較大。板翅式換熱器板翅式換熱器是一種傳熱效果好,更為緊湊的板式換熱器。過去由于焊接技術的限制,制造成本較高,僅限用于宇航、電子、原子能等少數部門,作為散熱冷卻器?,F已逐漸在石油化工、天然氣液化、氣體分離等部門中應用獲得良好效果。板翅式換熱器的基本結構,是由于平隔板和各種型式的翅片構成板束組裝而成。如圖所示,在兩塊平行薄金屬板(平隔板)間,夾入波紋狀或其他形狀的翅片,兩邊以側條密封,即組成為一個單元體。各個單元體又以不同的疊積適當排列,并用釬焊固定,成為常用的逆流或錯流式板翅式換熱器組裝件,或稱為板束。再將帶有集流進出口的集流箱焊接到板束上,就成為板翅式換熱器。(a)逆流 ⑹錯流優(yōu)點:結構高度緊湊,傳熱效率高,允許較高的操作壓力。缺點:制造工藝復雜,檢修清洗困難。板売式換熱器將管売式換熱器中的管束用板束代替,即為板売式換熱器。其結構緊湊,傳熱系數高、堅固、能承受很高的壓強和溫度,但制造工藝復雜,焊接要求高。強化管式換熱器在管式換熱器的基礎上,采取某些強化措施,提高傳熱效果。如管外加翅片,增大a、管外的a;管內安裝內插物,增大A、管內的a,從而增大K。熱管換熱器熱管是一種新型傳熱元件,它是在一根裝有毛細吸芯金屬管內充以定量的某種工作液體,然后封閉并抽除不凝性氣體。當加熱段受熱時,工作液體遇熱沸騰,產生的蒸汽流至加熱段再次沸騰。如此過程反復循環(huán),熱量則由加熱段傳至冷卻段。在熱管內部,熱量的傳遞是通過沸騰冷凝過程。由于沸騰和冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂到院艽螅羝鲃拥淖枇p失很小,因此管壁溫度相當均勻。這種新型的換熱器具有傳熱能力大,應用范圍廣,結構簡單等優(yōu)點。特點:有相變對流傳熱系數大,結構簡單,壁溫均勻。(4)流化床換熱器通過在流體中加固體顆粒,當管程內的流體由下往上流動,使眾多的固體顆粒保持穩(wěn)定的流化狀態(tài),對換熱器管壁起到沖刷、洗垢作用。同時,使流體在較低流速下也能保持湍流,大大強化了穿熱速率。臥式容器、換熱器(立、臥式)、反應器布置及配管特點一、臥式容器的布置及配管(一)布置臥式容器是化工裝置中常見的設備,通常用作貯存物料的貯槽、貯罐,收集蒸汽凝液的冷凝水槽,以及蒸汽緩沖罐等等。臥式容器作為整個裝置的組成部分,同樣應遵循露天化、流程式布置的裝置布置原則。同時應從以下幾個方面來考慮布置的具體細節(jié):如果工藝沒有位差、重力流等要求,又能滿足泵的NPSH(凈正吸入壓頭)要求,在占地面積允許的情況下,臥式容器宜布置在地面上,以節(jié)省土建投資。在滿足流程式布置的原則的情況下,多臺臥式容器宜成組布置,以便設置聯合平臺,臥式容器之間的凈空不小于750mm(此尺寸為《化工裝置設備布置設計規(guī)定》(HG20546)上的數值,《全國壓力管道設計審批人員》培訓教材上此尺寸為700mm)。成組布置時,可按支座基礎中心線對齊或按封頭頂端對齊的方式布置,地面上的容器以封頭頂端對齊的方式布置為宜,樓面上的容器以支座中心線對齊的方式布置為宜,以利于梁的設置。不同直徑的臥式容器成組布置時,直徑較小的臥式容器中心線標高需要適當提高,使與直徑較大的臥式容器筒體頂面標高一致,以便于設置聯合平臺。臥式容器的安裝高度應根據下列要求來確定:1) 下游泵的NPSH要求。2) 底部帶集液包的臥式容器,其安裝高度應保證操作和檢修儀表所需的足夠空間,以及底部排液管線最低點與地面或平臺的距離不小于150mm.3) 容器下方需設通道時,容器底部配管與地面凈空不應小于2.2米臥式容器支座的滑動端和固定端應按有利于容器上所連接的主要管線的柔性計算來決定。臥式容器的平臺設置要考慮人孔和液位計等操作因素,當液位計上部接口高度距地面或樓面超過3米時,液位計要裝在直梯附近。容器內帶加熱或冷卻管束時,在抽出管束的一側應留有管束長度加0.5米的凈空。(二)配管1,臥式容器管口方位的確定1)液體入口與出口間距應盡量遠(除非出口處加防渦板),以防止出口處渦流的產生。在滿足管道熱補償的情況下,出口位置應盡量靠近泵。2)液體入口管應盡量遠離容器液位計接口,以免引起液位計處液位的波動,從而導致測量液位的偏差。3) 液位計接口應布置在操作人員便于觀察和方便維修的位置。4) 鉸鏈連接的人孔蓋,在打開時應不影響其它管口或管道。長度較長的臥式容器通常設有兩個人孔,則兩個人孔應分別位于容器的兩端5) 為便于安裝與檢修,臥式容器上部管口法蘭面至少高出平臺150mm,而平臺內邊緣距容器中心線宜小于500mm,在這種情況下,通常需要上部管口的接管長度要達到250mm,如果達不到此長度,就要向設備專業(yè)提出加長管口至250mm的要求。這是一般的設計人員容易疏忽的地方。對于臥式容器的管口方位,有的設計人員容易存在這樣一種誤區(qū):以為設備專業(yè)管口怎么布置,我們就按此布置配管,即使不合理也不作調整。臥式容器管道布置臥式容器的管道布置一般比較簡單,但仍需注意以下幾點:1) 滿足P&ID圖上有關要求,如重力流管線的坡度、無氣袋(液袋)等2) 臥式容器進出口管線上的閥門宜直接與管口相接,這樣既節(jié)省材料,又減少安裝工作量。3) 如果臥式容器的布置方向與管廊方向垂直,那么與管廊有關的管線,其進出容器的管口應位于靠近管廊那端,從而節(jié)省材料。4) 與臥式容器有關的調節(jié)閥組宜靠近容器布置,尤其是容器的液位調節(jié)閥組。這樣既便于操作,又節(jié)省空間,配管也顯得整齊美觀,同時也更容易形成標準化設計,即如果將來同類裝置由于某種原因而需改變該容器的布置位置時,相關的管道布置,尤其是調節(jié)閥組可以跟著一起移走,只需稍作調整就可滿足新的布置要求。5) 臥式容器的中心標高高于3米,且人孔設于封頭的中心線處時,除了設上部平臺外,還需設下部人孔平臺,其標高便于對人孔、儀表和閥門的操作。6)頂部管口的管線如果往下走,那么該管線應盡可能低,這樣既美觀、穩(wěn)定,又節(jié)省材料。二、換熱器的布置及配管換熱器是化工裝置中最常見,甚至是必不可少的設備。按其布置方式分為臥式換熱器和立式換熱器,按其用途分為冷凝器、冷卻器、加熱器(再沸器)、熱交換器等,按其結構形式又分為管売式換熱器、套管式換熱器和板式換熱器三大類,前者又分為固定管板式、U形管式、浮頭式、釜式換熱器等等,固定管板式換熱器又可分為單管程和多管程,真可謂形式多樣,種類繁多。下面我就最常見的管売式換熱器按臥式和立式這兩類來探討換熱器的布置和配管應注意的方面。(一)臥式換熱器的布置應遵循流程式布置的裝置布置原則,按工藝流程順序將換熱器布置在相關設備附近。臥式換熱器應按工藝位差要求布置在不同高度的框架上,如無位差要求,且占地又允許的情況下,則應優(yōu)先布置在地面上,以節(jié)省土建投資。為了節(jié)約占地或工藝操作方便可以將兩臺換熱器重疊在一起布置。但對于兩相流介質或売體直徑大于或等于1.2米的換熱器不宜重疊布置。一種物料與幾種不同物料進行換熱的管売式換熱器,應成組布置;用水或冷卻劑冷卻幾組不同物料的冷卻器,宜成組布置??蚣苌铣山M布置的換熱器宜取一端支座基礎中心線對齊,以便于結構布梁;地面上成組布置的換熱器可以取一端支座中心線對齊,也可以取一端封頭端部對齊,還可以采用管程進出口管嘴中心線對齊。應避免換熱器中心線正對管廊或框架的柱子,以利換熱器管程的污垢清理及更換單根管子。布置換熱器時,要考慮換熱器抽管束或檢修所需的空間和設施,必要時應設檢修梁。抽芯區(qū)長度至少為管束長度+1m(此為新的HG20546中的尺寸,老的為0.5m,壓力管道審批人員培訓教材中為1.5m,蔡爾輔的《石油化工管道設計》中為0.6?1.5m),如抽芯區(qū)穿過平臺或樓面邊緣,則穿過處的平臺欄桿應向結構專業(yè)提出設計成可拆卸式。換熱器之間、換熱器與其它設備之間的凈距不宜小于0.7m(HG20546中此尺寸為0.6m,壓力管道審批人員培訓教材中為0.7m,蔡爾輔的《石油化工管道設計》中為0.6m)。操作溫度高于物料自燃點的換熱器的上方,如無樓板或平臺隔開,不應布置其它設備。換熱器的安裝高度應保證其底部連接管道的最低點凈空不小于150mm。且換熱器中心線距地面或樓面不小于700mm,以方便檢修。換熱器支座的滑動端和固定端應按有利于容器上所連接的主要管線的柔性計算來決定。臥式再沸器除工藝有特殊要求外,宜布置在地面上。若必須提高時,可設立專用的操作和檢修用的構架。當臥式再沸器布置在地面上時,通常應根據蒸汽及冷凝水管道、調節(jié)閥組來決定再沸器的最低標高。(二)立式換熱器的布置最常見的立式換熱器就是立式再沸器,其它的熱交換器用的立式換熱器則比較少見。其優(yōu)點是減少占地面積,缺點是檢修不便。1.再沸器應盡量靠近塔布置,甚至再沸器的管口與塔的管口直接對接。若再沸器與塔直接對接,且P&ID圖上兩管口之間有儀表接口,則該儀表接口應讓設備改在對接的任一管口上。 2.通常再沸器安裝在單獨的支架或框架上,若需生根在塔體上時,應與設備專業(yè)協商。生根在塔體上的支架位置及型式應能滿足塔體及管道膨脹所產生的位移及荷載的要求。此時還應考慮在塔體上設置必要的再沸器操作檢修平臺。再沸器的支座位置應這樣確定:即再沸器與塔的相連管口的向上位移應相同。支座位置確定后應及時反饋給設備專業(yè)。帶雙再沸器的塔,其再沸器應對稱布置。立式浮頭式換熱器布置在框架上時,其上方應有抽管束的空間。位于立式設備附近的立式換熱器,其間應有1米的通道(與之相連的塔除外)。立式換熱器頂部如有液相中的小排氣閥時,操作人員應能接近它。如不易接近,則應設置直梯。(三)換熱器的管道布置換熱器的管道布置通常比較簡單,其總的布置原則是:①換熱器的配管要滿足工藝和操作的要求,同時還應便于檢修和安裝。管道布置不應妨礙管箱端抽出管束和拆卸換熱器封頭法蘭,并留出足夠的空間。②配管應使換熱器內氣相空間無積液,液相空間無氣阻,即換熱器的管道,只能出現一個高點和一個低點,避免中途出現“氣袋”或“液袋”,并設高點放空,低點放凈。1?臥式換熱器的管道布置1)換熱器的管口方位除了用作廢熱鍋爐、蒸發(fā)器、深冷器等的釜式換熱器外,其它形式的臥式換熱器管口方位均按設備圖布置,對于釜式換熱器,其売側的管口往往較復雜,除了氣相出口外,還通常設有液位計口、壓力計口、安全閥口,甚至還有人孔,而且氣相出口通常為兩個。因此釜式換熱器的管口方位應根據設備和管道布置的具體情況重新
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