换热器工艺流程图

新标准监测换热器在石油化工循环水系统中的应用和分析摘要：采用监测换热器监测循环水处理效果，是比较直接、准确和有效的方法之一，目前中国石化所属企业的循环水系统均采用此方法。

随着中国石化企业QSH 0725.1-2017新标准的执行，越来越多的新标准循环水监测换热器将用于中石化循环水监测系统。

根据新标准监测换热器在中石化的应用情况，从监测换热器仪表、阀门的选型以及蒸汽直接加热和电加热两种型式对比分析等方面进行初步的探索，并为进一步完善新标准监测换热器的制造和更好的应用提供理论依据。

关键词：循环水，监测换热器，蒸汽加热，电加热，腐蚀速率仪在我国石油化工、冶金和发电等行业上，大多采用工业循环冷却水。

目前，为了进一步节能减排，提高循环冷却水的利用率，从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。

同时，加强水处理的监测也越来越重要。

循环水监测换热器较好地模拟了工业现场换热器，对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重要。

多年来，由于缺少统一规范的监测标准，各企业监测换热器的规格、安装及试管处理方法等存在差异，不同类型监测换热器的数据可比性差，监测结果滞后，且腐蚀速率和粘附速率只能得到月均值，不能及时全面反映循环水处理效果。

根据对各石化企业调研，旧型监测换热器主要有以下问题：(1)标准方面：缺少统一规范的监测标准(2)设备方面：无压力降监测试管；挂片器无避光；试管尺寸及镀层不符合标准。

(3)材料方面：管路、阀门、管件低于S30408标准；框架、面板材质耐腐蚀性差。

(4)仪表方面：无在线远传流量计，流量难以自动控制；无在线腐蚀速率仪；无差压计（精度0.01kpa）无完善的PLC系统，不能完全将流量、温度、压差、腐蚀速率和热阻等数据进行在线存储、计算和远传。

根据《QSH 0725.1-2017 循环水处理效果监控方法第1部分：监测换热器法》制造的新型监测换热器主要设备包括：在线腐蚀速率仪、压力降监测管、温度变送器、流量计、差压变送器、调节阀、蒸汽减压阀、PLC 等仪器仪表。

X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： -----------------------------班级： -------------学号： ----------- 姓名： ---- 日期： ---------------指导教师： ----------设计成绩：日期：换热器设计任务书目录1.设计方案简介2.工艺流程简介3.工艺计算和主体设备设计4.设计结果概要5.附图6.参考文献1.设计方案简介1.1列管式换热器的类型根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。

以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。

（1）固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。

固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。

当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。

（2）U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。

管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。

U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。

其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。

此外，其造价比管定管板式高10%左右。

（3）浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。

其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。

浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。

传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。

换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。

波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。

约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。

一般情况下板式换热器的传热系数K值在3 000-6000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。

在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果。

板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。

对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。

流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。

错排板片引起的两介质短路或泄漏单流程板片从密封垫一侧观察，由右边流进的流体总是从右边流出;由左边流进的流体总是从左边流出。

对人字形波纹板片，如果流体从左边流进，而且人字纹指向朝上A型板片，将A板沿垂直于板面的轴线旋转180度就成为B型板片，流体从右边进出。

板式换热器拆检后需要重新按要求夹紧板片，如果为了进一步提高换热能力需要加装板片时.应充分考虑到固定压板和活动压板的变形强度，采用相同等级的实验压力，板片的数量增加同时螺栓的预紧力也需要加大，当两侧压板的弹性变形超出许可的范围，密封件的平面压缩存在径向滑动，形成错位，此时，密封失效，两介质外泄漏或内部相互窜液，无法正常使用。

* 化工原课程设计 *换热器工艺初步设计学生姓名：学号：专业：环境工程班级：成绩：指导教师：设计时间：2012年12月20日至2013 年1月6日环境与生命科学系列管式换热器设计任务书一、设计任务及操作条件（1）处理能力：正戊烷23760kg/h；（2）设备型式：立式列管式换热器；（3）操作条件：①混合气体:入口温度51.7℃；②冷却介质:循环水,流量为70000kg/h入口温度32℃,出口温度35.67℃；③允许压强降：不大于5000000Pa；④每年按300天计算,每天24小时连续运行。

二、设计项目1．设计方案简介：设计工艺流程图；2．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积；3．换热器的主要结构尺寸设计；4．主要辅助设备选型；5．绘制换热器总装配图。

三、设计时间2012年12 月20 日～2013 年1 月6日四、设计内容1．目录；2．设计题目及原始数据(任务书)；3．论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择；4．换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等)；5．设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)；6．主体设备设计计算及说明；7．参考文献。

目录1.简述 (4)2.方案设计和拟定 (5)3．换热器类型的选择 (6)3.1流动空间及流速的测定 (6)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.3.1 热流量 (7)3.3.2平均传热温差 (7)3.3.3平均传热温差校正 (7)3.4估算传热面积 (8)3.5换热器结构尺寸的 (8)3.5.1 管径和管内流速 (8)3.5.2 管程数和传热管数 (8)3.5.3 传热管排列和分程方法 (9)3.5.4 壳体内径 (10)3.5.5 折流板 (11)3.5.6 接管 (11)3.5.6.1壳程进口接管: (11)3.5.6.2壳程出口接管: (11)3.5.6.3管程接管 (12)3.6换热器核算 (12)3.6.1 热量核算 (12)3.6.1.1 壳程对流传热系数 (12)3.6.1.2 管程对流传热系数 (12)3.6.1.3污垢系数 (13)3.6.1.4 传热系数K (13)A (13)3.6.1.5换热器的实际传热面积p3.6.2核算管壁温度w t (14)3.6.3 换热器内流体的流动阻力 (14)3.6.3.1计算压强降 (14)4. 换热器主要结构尺寸和计算结果 (16)附录 (17)参考文献 (18)列管式换热器设计书1.简述根据列管式换热器的结构特点，常将其分为固定管板式、浮头式、U形管式填料函式、滑动管板式、双管板式、薄管板式等类型。

X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目: 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： -—----———-——---—————-—-—---—-班级：—--——-——-—-—-学号: —--——-----—姓名： -—--日期：——-—-—-———-——--指导教师: —---—-----设计成绩: 日期：换热器设计任务书1.设计方案简介2.工艺流程简介3.工艺计算和主体设备设计4.设计结果概要5.附图6.参考文献1。

设计方案简介1.1列管式换热器的类型根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。

以下根据本次的设计要求,介绍几种常见的列管式换热器。

（1）固定管板式换热器这类换热器如图1—1所示。

固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单;在相同的壳体直径内，排管最多,比较紧凑;由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。

当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开,从而发生介质的泄漏。

（2）U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。

管束可以自由伸缩,当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力.U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板,密封面少，运行可靠;管束可以抽出，管间清洗方便。

其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大,壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。

此外，其造价比管定管板式高10%左右.（3）浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。

其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。

浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。

工艺流程图图标、符号、图示、标志及含义画法设备布置图的画法1）视图表示方法比例与图幅，分区，视图配置2）设备表示方法定型设备和非定型设备；同一位号的多台设备，在图上可画出一台设备的外形，其他的可以只画出基础或用双点画线的方框表示；设备一览表。

特征管口的方位角2.3设备布置图的阅读某物料残液蒸馏系统设备布置图样中有平面图和I-I剖面图。

按工艺要求，冷凝器E0401架空，其物料出口的管口高于真空受液槽V0408A和V0408B的进料口，物料可以自流到V0408A 和V0408B中，为便于E0401的支承和避免遮挡窗户，将其靠墙并靠近建筑轴线②附件布置。

为满足操作维修要求，各设备之间留有必要的间距。

剖面图表达了室内设备在立面上的位置关系，剖面图的剖切位置在平面图上I-I处，蒸馏釜和真空受槽A和B布置在标高为5m的楼面上，冷凝器布置在标高为6.95m处。

3、管道布置图3.1、管道布置图的图示1)一组视图用平面图、剖视图等表示整个车间（装置）的设备、建筑物的简单轮廓以及管道管件、阀门、仪表控制点等的布置安装情况。

2)尺寸标注管道管件、阀门、控制点等的平面位置尺寸和标高以及建筑物轴线编号、设备位号及说明等。

3)指北针表示管道安装的方位基准。

4)标题栏注写图名、图号、比例、修改、签字等。

5)管口表在图纸右上角，列出与所有设备管口有关内容的管口表。

3.2、管道的图示方法1)管道视图的配置与画法管道视图的配置2)管道视图的画法a.设备的画法b.管道的画法管道的画法替换高清大图管道的连接画法管道用三通的表示法各种管道的画法c.管道附件的画法示例：根据图（a）所示管道（装有阀门）轴测图画出其平面图和立面图。

分析：该段管道有两部分，主管道的走向为自下向上一向后一向左一向上一向后；支管向左。

管道上有四个截止阀，上部两个阀的手轮朝上（阀门与管道为法兰连接），中间一个阀的手轮朝右（阀门与管道为螺纹连接），下部一个阀的手轮朝前（阀门与管道为法兰连接）。

甲苯式列管换热器设计流程换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于化工、石油、石油化工、动力、冶金等工业部门，特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有重要地位。

换热器的操作技术培训在整个操作培训中尤为重要。

本单元设计采用列管式换热器。

将来自界外的冷物流由泵送至换热器的壳程被流经管程的热物流加热至指定温度。

冷物流流量由自动控制阀控制。

来自另一设备的高温物流经泵送至换热器与经冷物流进行热交换,热物流出口温度由自动控制阀，控制在指定温度。

某厂用循环冷却水甲苯从80°冷却到50°C，甲苯年处理能力为18000t／a，压力为6.5MPa,循环冷却水的入口温度为25°C，出口温度为35°C，要求冷凝器允许压降不大于500000Pa,试设计一台管壳式卧式换热器完成该生产任务。

每年按330天计算，每天按24小时连续运行。

设计要求（1）换热器工艺设计计算（2）换热器工艺流程图（3）换热器设备结构图（4）设计说明目录一、标题页 (3)二、方案设计 (4)三、确定设计方案 (4)四、确定物性数据 (4)五、计算总传热系数 (4)六、计算传热面积 (5)七、工艺结构尺寸计算 (5)八、换热器核算 (7)九换热器主要结构参数和设计结果一览表 (10)十、对本设计的评价 (11)十一、自设计使用该换热器的工艺流程图 (12)12 ·························································十二、参考文献·．二、方案设计某厂在生产过程中，需将甲苯从80℃冷却到50℃。

传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。

换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。

波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。

约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。

一般情况下板式换热器的传热系数K值在3000-6000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。

在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果。

板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。

对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。

流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。

错排板片引起的两介质短路或泄漏单流程板片从密封垫一侧观察，由右边流进的流体总是从右边流出;由左边流进的流体总是从左边流出。

对人字形波纹板片，如果流体从左边流进，而且人字纹指向朝上A型板片，将A板沿垂直于板面的轴线旋转180度就成为B型板片，流体从右边进出。

板式换热器拆检后需要重新按要求夹紧板片，如果为了进一步提高换热能力需要加装板片时.应充分考虑到固定压板和活动压板的变形强度，采用相同等级的实验压力，板片的数量增加同时螺栓的预紧力也需要加大，当两侧压板的弹性变形超出许可的范围，密封件的平面压缩存在径向滑动，形成错位，此时，密封失效，两介质外泄漏或内部相互窜液，无法正常使用。

热交换器温度控制系统一．控制系统组成由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。

图1换热器出口温度控制系统流程图控制过程特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。

被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c，测量值c与给定值r的差值e送入调节器，调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。

二、设计控制系统选取方案根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。

其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。

对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。

以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。

换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。

热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。

冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。

在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。

在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。

多级离心泵的转速由便频器来控制。

换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大，反应迟缓等缺点，根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏，滞后小等特点，而离心泵转速是通过变频器调节的，因此，本系统中采用变频器作为执行器。

图2换热器的温度控制系统工艺流程图引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有：（1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。

化工工艺图（工艺安装和指导生产的重要技术文件）工艺流程图（方案流程图和施工流程图）、设备布置图和管路布置图一、方案流程图1方案流程图（流程示意图或流程简图）初步设计阶段示意性的展开图，并加有必要的标注与说明①设备的画法：用细实线画出设备的大致轮廓或示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。

②各设备之间的高低位置及设备上重要接管口的位置，应大致符合情况。

③在方案流程图中，同样的设备可只画一套；备用设备可以省略不画。

2工艺流程图的画法①用粗实线画出主要物料的工艺流程线，用箭头标明物料流向，并在流程线的起始和终了位置注明物料的名称、来源或去向。

②如遇流程线之间、或流程线与设备之间发生交错或重叠，而实际并不相连时，应将其中一条断开或曲折绕过，以使各设备间流程线的表达清晰明了、排列整齐。

③在方案流程图中，一般只画出主要工艺流程线，其它辅助流程线不必一一画出。

3位号与名称注写在流程图的上方或下方和靠近设备图形的显著位置列出设备的位号及名称。

或可将设备依次编号，并在图纸空白处按编号顺序集中列出设备名称。

但对于流程简单、设备较少的方案流程图也可以不编号，而将名称直接注写在设备的图形上。

（为了给工艺方案的讨论和施工流程图的设计提供更为详细具体的资料，还常将工艺工艺流程图中关于流量、温度、压力、液面以及成分分析等测量控制点画在方案流程图上，这种图与施工流程图比较接近。

方案流程图的图幅一般不做规定。

图框和标题栏亦可省略。

）二、施工流程图1、（工艺管道及仪表流程图或带控制点管道安装流程图）。

这种流程图应画出所有的生产设备和全部管道。

它是设备布置图和管道布置图的设计依据，并为施工安装、生产操作提供参考。

施工流程图的表达一般应包括以下几项内容：①带设备位号、名称和接管口的各种设备示意图。

②带管道号、规格和阀门等管件以及仪表控制点（测温、测压、测流量、分析点等）的各种管道流程线。

③对阀门等管件和仪表控制点图例符号的说明。

化工制图第七章工艺流程图.txt你站在那不要动！等我飞奔过去！雨停了天晴了女人你慢慢扫屋我为你去扫天下了你是我的听说现在结婚很便宜，民政局9块钱搞定，我请你吧你个笨蛋啊遇到这种事要站在我后面！跟我走总有一天你的名字会出现在我家的户口本上。

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第七章工艺流程图第一节方案流程图第二节物料流程图第三节带控制点的工艺流程图北方民族大学化工学院1工艺流程图工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件。

工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件。

工艺流程图的工艺流程图图的化工流程图流程图工艺设计设计设计文件流程图的的工艺流程图的表达的。

2第一节方案流程图一、方案流程图的作用及内容作用——作用——表达物料从原料到成品或半成品的工艺过——表达物料从原料到成品或半成品的工艺过及所使用的设备和主要管线的设置情况。

程，及所使用的设备和主要管线的设置情况。

内容：内容：设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、——用示意图表示生产过程中所使用的机器①设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。

设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。

工艺流程————用工艺流程线及文字表达物料由原②工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。

料到成品或半成品的工艺流程。

北方民族大学化工学院3第一节方案流程图设备位号工艺流程线设备用文字表明流程情况某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图北方民族大学化工学院4第一节方案流程图二、方案流程图的画法按照工艺流程的顺序，按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。

地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。

设备画法设备位号及名称的注写工艺流程线的画法要物料的工艺流程线，用箭头标明物料的流向，料的流向，并在流程线的起始和终了设备名称位置注明物料的名来源或去向。