绕管式换热器管道设计和应用浅谈

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1、绕管式换热器管道设计和应用浅谈　　摘要在整个工业生产行业中，为了更好的实现物料之间热量传递过程的一种设备，被称之为换热器。本文主要针对绕管式换热器管道设计与应用进行分析，并尝试性提出在工程实际运用中应该注意的相关问题。关键词绕管式；换热器；管道设计；应用中图分类号：TQ051文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）13-0129-01在化工行业、动力行业、炼油行业以及其他许多工业部门，换热器属于广泛运用的一种通用工艺设备。当前工业领域中，化工业与炼油等等工业发展速度加快，因此，换热器在这些工业部门中的重要性是不可忽视的。整

2、个化工厂在建设过程中，换热器在总投资成分中占据了较大的比例，而在炼油厂的投资中则占工艺设备投资的35%左右。从传热原理的角度来分析，绕管式换热器属于间壁式管式换热器，管式换热器在耐高压性能方面比较突出，并且自身结构较为紧凑，优势传热效率与质量都比较高，主要适合换热器管内外介质的比容（m3/kg）差比较大的环境中，基本上在深度冷冻的工艺过程中还是会普遍使用。绕管式换热器中传热管道的距离可长达60m，更长可达150m-1606m。这类换热器还具有多股流的换热特征，并且在结构上还有一定的温差自补偿能力，因此，还比较适用于低温情况下气体分离装置

3、。例如：氢液化装置、低温甲醇洗、空气分离装置等等工艺过程中。1绕管式换热器的特征绕管式换热器是将换热管在中心筒上以一定的角度盘绕在上面，并且每一次的管子数量都不同，并平行地一起缠绕，根据层次由里向外，每一层同时绕管子的数量也会对应的增加，因此，每层中的每一根盘管在长度上是基本相同的。相邻两层关系的盘绕方向是相反的，层与层之间需要以垫条来隔开，其中垫条的厚度将决定管层间隙构成壳测通道，同时需要注意通道大小应该保持均匀。用无缝管或者有缝钢管来充当中心，其中一端或者两端必须要支承在管体之上，进而对盘管的重量进行最大限度的承受。盘管束绕之后，将

4、之套在管壳当中。为了更多好的防止在管壳与管束之间的空隙出现气流，而导致道路的情况，通常会有一个薄板焊成的整流筒装置在盘管束外，这里需要注意的是，换热管的盘绕角要控制在5°～20°。绕管式换热器的特征是结构比较紧凑，而且单位的换热面积比较大，热量损失度较小，承受能力较高。通常高压流体在管内实现流动。换热管大部分都是盘绕状，并且盘绕的角度比较小，因此，管内与管外清扫过程起来就比较困难，所以，管内外不适于走不太洁净的流体。6绕管式换热器结构计算的相关内容是：要对盘管层数以及每一层缠绕的管数以及盘绕圈数进行明确；另外，还需要对换热管大小与每一层

5、的管子的轴向间隙以及每一层管子盘绕的具体长度进行确定。结构形式在选择的过程中，必须要考虑到制造与工艺，另外还需要考虑两中换热气体的流向按逆流布置或者混合流布置。高压流体一般在管内流动，低压气体应该保障较小的阻力损失。管径要符合产品的相关标准，活着符合当前现有官料的情况，管内径若是过大，就需要对减少管数，将管长增加，提升换热器的重量，以延伸外型的尺寸，而管径减小也有其优势，可以使其换热器更加符合经济效益，更加紧凑。但是管径太小的话，制造过程也就相对困难，而且也会使集气器的外型尺寸增大。当前，深冷装置换热器所使用的管子外径一般是d0=7～1

6、mm，管壁的厚度应该由管内流体的工作压力以及盘管过程中不能将管子损坏的原则来决定，壁厚度需要大于1mm。2绕管式换热器设备布置绕管式换热器布置需要遵循的相关原则。绕管式换热器一6般为立式多股流体的换热设备，因此，与一般我市的换热器在布置过程上具有一定的差异性。一是需要对绕管式换热器生产操作、基本维修以及需要遵守的技术规定等等进行分析与掌握；二是要掌握工艺流程的特征，进而选择比较适当的框架高度进一步满足相关工艺需求；三是绕管式换热器的顶部与底部的管口都比较多，因此，需要考虑到有足够的空间让进出物料在管道中有合适的布置空间；四是需要注意多台

7、绕管式换热器需要同时布置时，应该尽量保障几台设备中心线取齐，同时也需要留足够的配管空间。坡度要求。绕管式换热器甲醇富液进出口管道一般都要有坡度要求，E1606的管口N05.1-NO05.3以及NO1、NO2进出甲醇富液的关口需要坡度要求，由此可见，布置过程中要对该绕管式换热器与其他相关连接设备的关口所涉及到的标高进行计算，其目标是看能够对配管的坡度要求进行满足，进料口要低于相关连接设备的出料管口，出料管口需要高于相关连接设备的进料关口，同时必须要考虑到留下相对足够的配管空间。满足几个管口工艺坡度要求之后，才能制定出设备的支撑点标高，才能

8、进行准确的布置。3绕管式换热器的管道布置3.1准备工作6软管时换热器设备布置之后，管道布置也非常重要。1）要对工艺流程进行掌握，要明确绕管式换热器热流股是什么，从什么地方开始到什么地方去；2）对设备工程图进