①. 工藝管道布置應注意冷熱物流的流向。
a. 一般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。
b. 用蒸汽加熱時,對于臥式或立式換熱器,蒸汽應從上部管口進入,冷凝水從下部管口排出。
c. 用水冷卻時,對于臥式或立式換熱器冷卻水從下部管口進入,從上部管口排出,冷卻水宜走管程,以便于清洗污垢和停水時換熱器內仍能保持充滿水,不宜排空。
d. 高溫物流宜走管程,低溫物流宜走殼程。干凈的物流宜走殼程。而易產生堵、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。壓力較高的物流宜走管程,壓力較低的物流宜走殼程。流速較低的物流宜走殼程,而流速較高的物流宜走管程。給熱系數較大的物流宜走管程,而給熱系數較低的物流宜走殼程。
②. 管道布置應方便操作,并不妨礙設備的檢修。
a. 管道布置不影響設備的抽芯(管束和內管)。
b. 管道和閥門的布置,不應妨礙設備的法蘭和閥門自身法蘭的拆卸或安裝。在圖7.40所示范圍內不宜布置管道或閥門。
c. 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。
d. 管道布置時應考慮換熱器殼體的吊出檢修,在平行于管殼式換熱器軸線的正上方,一般不得布置管道,也不得將管道支吊架生根在換熱器的殼體上,見圖7.41。但熱虹吸式換熱器的配管應具體考慮。
③. 換熱器的基礎標高,應滿足其下部排液管距地面或平臺面不小于150mm。
④. 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。在換熱器區域內應盡量避免管道交叉和繞行。
⑤. 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。
⑥. 與換熱器相接的易凝介質的管道或含有固體顆粒的管道副線,其切斷閥應設在水平管道上,并應防止形成死角積液。
⑦. 在寒冷地區,室外的換熱器的上、下水管道應設置排液閥和防凍連通管。小直徑換熱器的冷卻水管直徑小于等于DN150時,宜采取直接與地下總水管直接連接。對直徑大于DN150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,如圖7.42所示。
⑧. 換熱器進出口閥門偶然關閉時,會產生內壓升高的情況下,為保護換熱器管束不被損壞,通常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。
⑨. 臥式換熱器的支座應一端固定,另一端滑動。一般管道熱補償量小的一端為固定端。用水冷卻的換熱器宜選管箱端作為固定端,如圖7.43所示。
⑩. 換熱器的串聯和并聯設計。將若干臺換熱器成組布置的方法有串聯、并聯和串并聯混合,在并聯部分采用不引起偏流的對稱式管道布置。
?. 氣液兩相流的管道是振動源之一,要考慮架設牢固的支架。從氣相變為液相的換熱器中,平行流動的豎管部分為了保持氣液平衡,要在液相內進行連接后再變豎管。
?. 在框架上換熱器的管道布置(圖7.44)
a. 對于多臺并聯的換熱器,為了使流量分配均勻,管道宜對稱布置。但支管有流量調節裝置時除外。
b. 多臺換熱器公用的蒸汽或冷卻水的總管宜布置在平臺下面。
c. 在塔頂管道進入分配總管的地方,至少應有一段相當于3倍管徑長度的直管段,以保證物料均勻地分配到各換熱器中去。
d. 換熱器氣體出口至分離器之間的管道應有一定的坡度,坡向分離器可確保管內及換熱器內不積液。
e. 當換熱器布置在框架的中層或底層時,應在框架內設置吊車梁。保證足夠的吊裝高度或有可拖動措施,且吊車可靠近該框架。
?. 立式換熱器管道的配管設計
a. 管口方位應與折流板相符合,見圖7.45(a)、(b)。雙程時,殼程和管程的進入管口應在同一方向,見圖7.45(c)。
b. 與管箱連接的管道應有可拆卸段。
c. 對于大口徑固定管板式換熱器,應考慮其上下封頭(管箱)拆卸所需空間和吊裝設施操作空間。
d. 不得占用換熱器上方的預留抽芯和吊裝空間。
e. 應考慮設備管程和殼程的排氣、排液,防止內部積液,影響換熱效果。
?. 套管換熱器檢修時如需抽出內管,配管時應設置檢修用法蘭,并考慮操作和維修時拆卸法蘭及緊固螺栓的空間。套管式換熱器等,管側的管口為焊接形式時,在靠近管口的管道上安裝法蘭,以便能拆卸管口近處的配管,見圖7.46。
?. 浮頭式換熱器、U形管式換熱器、固定管板式換熱器各管口連接的管道走向設計原則相同。
?. 冷卻器和冷凝器的冷卻水,通常從管程下部管組接入、頂部管組接出,這樣既符合逆流換熱的原則又能使管程充滿水。寒冷地區室外的水冷卻器上、下水管道應設置排液閥和防凍連通線。