换热器工艺设计规定

1 范围

本规定规定了管壳式换热器的选型和设计的工艺要求。

本规定（程序）适用于新建石油化工工艺装置的工艺设计，改建、扩建的工艺装置的设计可参照执行。适用于单台传热面积大于0.5m的管壳式换热器、板式换热器、套管式(Double pipe)和多管式套管(Hair-pin)换热器，但不适用于蒸汽表面冷凝器。 2 规范性引用文件

下列规范或标准中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本规定。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。

《管壳式换热器》GB151-1999（2002）（附加2002年第1号修改单） TEMA 管壳式换热器制造协会标准 《Shell and Tube Heat Exchangers》API 660

《Plate Heat Exchangers for General Refinery Service, Petroleum Natural Gas Industries》API 662 3 术语与定义

换热器用于传递两股工艺物流间的热量。广义来说，任何用于改变物流焓值的无火换热设备均可称为换热器。

下列术语和定义适用于本规定。

3.1 管壳式换热器(Shell and tube heat exchanger)

由壳体和大量换热管子组成，换热管按一定的形式排列，端部固定在管板上，换热介质分别流经管内（管程）和管外（壳程）进行换热。这种换热器称为管壳式换热器。 3.2 套管式换热器(Double-pipe heat exchanger)

套管式在壳内有一根翅片管或一根光管，其基本结构是两个同心圆管、两个连接的壳体支座、一个U型回弯头及法兰等组成。换热介质分别流经内管内（管程）和环隙（壳程）进行换热。

3.3 多管式套管换热器(Hairpin heat exchanger)

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多管式套管换热器的结构与套管式基本一致，但是其传热管为二根或两根以上。 3.4 板式换热器(Plate-frame heat exchanger)

按照设计的数量和顺序，将由薄金属板压制的换热板片紧固在固定压紧板和活动压紧板之间，相邻板间隙形成流体流动通道，介质通过换热板片进行传热。 4 管壳式换热器的选型 4.1 管壳式换热器基本分类

根据管壳式换热器的结构特征，按照TEMA和GB151的分类方法，管壳式换热器的型式分类见表4.1。

表4.1 管壳式换热器的型式

前管箱型式

壳体型式

后管箱型式

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4.2 壳体的选择

石油化工装置用换热器壳体通常应选择“E”型，以下情况除外：

a） 当换热器内发生温度交叉时，可采用“F”型换热器，替代多台的多管程换热器串

联方式，以节约投资和占地。

b） 当壳程流体的允许压降较小，且“E”型不能满足要求时，可采用“J” 型、或“X”

型、 “H”型、或“G”型。

c） 对于壳程沸腾且汽化率大于50%时，可考虑用“K”型。 4.3 管箱的选择

石油化工装置常用的管壳式换热器有：固定管板式、U形管式和浮头式。 4.3.1 固定管板式换热器选用条件：

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