①. 工艺管道布置应注意冷热物流的流向。
a. 一般被加热的流体宜下进上出;被冷却的流体宜上进下出。冷流体和热流体宜选用逆流布置。
b. 用蒸汽加热时,对于卧式或立式换热器,蒸汽应从上部管口进入,冷凝水从下部管口排出。
c. 用水冷却时,对于卧式或立式换热器冷却水从下部管口进入,从上部管口排出,冷却水宜走管程,以便于清洗污垢和停水时换热器内仍能保持充满水,不宜排空。
d. 高温物流宜走管程,低温物流宜走壳程。干净的物流宜走壳程。而易产生堵、结垢的物流宜走管程。有腐蚀性的物流宜走管程,而无腐蚀性的物流宜走壳程。压力较高的物流宜走管程,压力较低的物流宜走壳程。流速较低的物流宜走壳程,而流速较高的物流宜走管程。给热系数较大的物流宜走管程,而给热系数较低的物流宜走壳程。
②. 管道布置应方便操作,并不妨碍设备的检修。
a. 管道布置不影响设备的抽芯(管束和内管)。
b. 管道和阀门的布置,不应妨碍设备的法兰和阀门自身法兰的拆卸或安装。在图7.40所示范围内不宜布置管道或阀门。
c. 在换热器封头端或管箱端有拆卸吊柱时,配管应避开吊柱活动范围。
d. 管道布置时应考虑换热器壳体的吊出检修,在平行于管壳式换热器轴线的正上方,一般不得布置管道,也不得将管道支吊架生根在换热器的壳体上,见图7.41。但热虹吸式换热器的配管应具体考虑。
③. 换热器的基础标高,应满足其下部排液管距地面或平台面不小于150mm。
④. 换热器的管道,只能出现一个高点和一个低点,避免中途出现“气袋”或“液袋”,并设高点放空、低点放净。在换热器区域内应尽量避免管道交叉和绕行。
⑤. 换热器周围管道上的压力表、温度计、视镜、阀门、液面计和液面调节器等应布置在靠近通道,并从操作通道上容易操作和观察的部位。管道、仪表(包括调节阀的膜头)、阀门距换热器的设备法兰、筒体(包括底座或保温层)之间应留有足够的间隙,其最小净距为150mm。
⑥. 与换热器相接的易凝介质的管道或含有固体颗粒的管道副线,其切断阀应设在水平管道上,并应防止形成死角积液。
⑦. 在寒冷地区,室外的换热器的上、下水管道应设置排液阀和防冻连通管。小直径换热器的冷却水管直径小于等于DN150时,宜采取直接与地下总水管直接连接。对直径大于DN150的冷却水管不应和总管直接连接。应配两个90°弯头,并在弯头中间的水平段安装阀门。当换热器是集中布置时,事先应考虑地下总水管的位置,如图7.42所示。
⑧. 换热器进出口阀门偶然关闭时,会产生内压升高的情况下,为保护换热器管束不被损坏,通常在进出口阀门之间安装一个小安全阀。安全阀出口应用管道引到地面或操作面附近。一般在冷却水出口阀前安装安全阀用管道引到附近的地漏或地沟处,防止喷溅。
⑨. 卧式换热器的支座应一端固定,另一端滑动。一般管道热补偿量小的一端为固定端。用水冷却的换热器宜选管箱端作为固定端,如图7.43所示。
⑩. 换热器的串联和并联设计。将若干台换热器成组布置的方法有串联、并联和串并联混合,在并联部分采用不引起偏流的对称式管道布置。
⑪. 气液两相流的管道是振动源之一,要考虑架设牢固的支架。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。
⑫. 在框架上换热器的管道布置(图7.44)
a. 对于多台并联的换热器,为了使流量分配均匀,管道宜对称布置。但支管有流量调节装置时除外。
b. 多台换热器公用的蒸汽或冷却水的总管宜布置在平台下面。
c. 在塔顶管道进入分配总管的地方,至少应有一段相当于3倍管径长度的直管段,以保证物料均匀地分配到各换热器中去。
d. 换热器气体出口至分离器之间的管道应有一定的坡度,坡向分离器可确保管内及换热器内不积液。
e. 当换热器布置在框架的中层或底层时,应在框架内设置吊车梁。保证足够的吊装高度或有可拖动措施,且吊车可靠近该框架。
⑬. 立式换热器管道的配管设计
a. 管口方位应与折流板相符合,见图7.45(a)、(b)。双程时,壳程和管程的进入管口应在同一方向,见图7.45(c)。
b. 与管箱连接的管道应有可拆卸段。
c. 对于大口径固定管板式换热器,应考虑其上下封头(管箱)拆卸所需空间和吊装设施操作空间。
d. 不得占用换热器上方的预留抽芯和吊装空间。
e. 应考虑设备管程和壳程的排气、排液,防止内部积液,影响换热效果。
⑭. 套管换热器检修时如需抽出内管,配管时应设置检修用法兰,并考虑操作和维修时拆卸法兰及紧固螺栓的空间。套管式换热器等,管侧的管口为焊接形式时,在靠近管口的管道上安装法兰,以便能拆卸管口近处的配管,见图7.46。
⑮. 浮头式换热器、U形管式换热器、固定管板式换热器各管口连接的管道走向设计原则相同。
⑯. 冷却器和冷凝器的冷却水,通常从管程下部管组接入、顶部管组接出,这样既符合逆流换热的原则又能使管程充满水。寒冷地区室外的水冷却器上、下水管道应设置排液阀和防冻连通线。