導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

新型間接火加熱器設(shè)計

文檔作者：舒建軍侍婷婷魯國榮文曉龍張尚文龐錦靈文檔來源： 1．甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司 2．中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月29日
下載地址：點擊這里	文件大?。?179.84 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：179.84 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

上一篇：一分加熱器早期泄漏原因分析

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第39卷第4期
2010年7月
石油化工設(shè)備
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．39 NO．4
July 2010
文章編號：1000-7466(2010)04—0017—03
新型間接火加熱器設(shè)計
舒建軍 ，侍婷婷 ，魯國榮 ，文曉龍 ，張尚文 ，龐錦靈
(1．甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司，甘肅蘭州 730070；
2．中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司，河北任丘062552)
摘要：通過與傳統(tǒng)設(shè)備的對比，介紹了新型間接火加熱器設(shè)計、工藝流程和技術(shù)特點，可為同類設(shè)
備設(shè)計及實際應(yīng)用提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞：加熱器；間接火；設(shè)計
中圖分類號：TE 965；TQ 050．2 文獻標志碼：B
New Type Design of Skid-mounted Indirect-fired Heater
SHU Jian-jan ，SHI Ting-ting ，LU Guo-rong2，
WEN Xiao-long ，ZHANG Shang-wen ，PANG Jin-ling
(1．Lanpec Technologies Limited，Lanzhou 730070，China；2．China Petroleum
Engineering Construction Corporation，Renqiu 062552，China)
Abstract：Making the comparison with the conventional skid-mounted indirect-fired heater，a new type
ones is presented with detailed introduction of process，research and development procedure，technical lea—
tures．It is useful to the heater design and application in similar working condition．
Key words：heater；indirect—fire；design
為了防止由井口出來的油氣結(jié)蠟或形成水化
物，通常需要對油氣加熱。此外，加熱油氣還可以
達到阻止天然氣在集輸管內(nèi)積液、降低流體粘度
以及避免影響后續(xù)設(shè)備分離操作等目的。間接火
加熱器屬于此類加熱設(shè)備，其工作原理是：在一個
充滿水的密閉容器中設(shè)置相互獨立盤管、火管及
其相連的排煙管，燃燒的油或氣在火管內(nèi)燃燒加
熱容器中的水，形成了通常所說的水浴，然后將熱
水作為熱源(將水溫控制在沸點以下)加熱在盤管
內(nèi)流動的介質(zhì)。
目前，傳統(tǒng)的間接火加熱器存在傳熱面積小、傳
熱效率低及盤管布置困難等問題，一般適用于熱負
荷小于3 000 kw 的工況。文中對一種大負荷、獨
立可拆式管束的新型間接火加熱器進行簡單介紹。
1 間接火加熱器簡介
新型間接火加熱器用于伊拉克哈穆林
(HAMRIN)油田，熱負荷達5 000 kW／臺。為了滿
足熱負荷大、高粘度以及壓降小的要求，需要通過改
變傳統(tǒng)間接火加熱器的結(jié)構(gòu)形式，達到提高傳熱效
率、降低設(shè)備質(zhì)量以及制造成本的目的。傳統(tǒng)間接
火加熱器結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，新型間接火加熱器結(jié)
構(gòu)示意圖見圖2。
1．1 工藝條件
被加熱介質(zhì)由3股物流組成，主要參數(shù)見表1。
加熱方式采用水浴，工作溫度90~95℃ 。
收稿日期：2010—01—31
作者簡介：舒建軍(1974一)，男，甘肅靖遠人，工程師，學(xué)士，從事石油化工設(shè)備和壓力容器設(shè)計工作。
· 18 · 石油化工設(shè)備 2010年第39卷
圖1 傳統(tǒng)問接火加熱器結(jié)構(gòu)示圖
加熱管束I 加熱管束Ⅱ
圖2 新型間接火加熱器結(jié)構(gòu)示圖
表1 加熱介質(zhì)主要參數(shù)
1．2 傳統(tǒng)間接火加熱器計算結(jié)果及討論
依據(jù)API 12K等相關(guān)文獻進行了間接火加熱
器工藝計算口 ]，結(jié)果如下：① 盤管1管內(nèi)壓降為
789 kPa，盤管2管內(nèi)壓降為692 kPa，盤管3管內(nèi)壓
降為51 kPa。② 盤管1直徑約為304．8 mm
(12 in)，總長度998 rn；盤管2直徑約為76 mm
(3 in)，總長度239 m；盤管3直徑約為127 mm
(5 in)， 總長度39 m。③ 計算換熱面積為
1 022，8 rn ，3組盤管總質(zhì)量為69．3t。④ 設(shè)備規(guī)格
(直徑×長度)為 4 000 mm×14 000 mm，撬塊規(guī)
格(長× 寬X 高)17 800 mm × 4 200 mm ×
8 500 mm，撬塊總質(zhì)量約145 t。⑤ 罐體制造成本
290萬。
上述計算結(jié)果存在問題：①在如此大的容器內(nèi)，
3組盤管和火管都很難較合理地布置，且流體對流
效果差。② 3個管束的壓降值遠遠超出要求的數(shù)
值。③管束總質(zhì)量太大，極大地提高了制造成本和
運輸困難。
1．3 新型間接火加熱器計算結(jié)果[1~ ]
針對傳統(tǒng)間接火加熱器計算存在的問題，提出
了將管殼式換熱器和水浴加熱特點相互結(jié)合的方
案，計算過程見圖3。
采用HYSYS進行
準確的物性模擬
采用HTFS進行l(wèi) l求得所需的管束
換熱器換熱管I．1尺寸(程數(shù)、長度
內(nèi)部傳熱計算r．1 和面積)
在HTFS內(nèi)部，強迫限制管
外水浴自然對流膜傳熱系數(shù)
依據(jù)API 12K$
C—E Nat0進行
加熱火管計算
求得加熱火管尺寸(直徑
長度)和布置方案
最終確定加熱器外形尺寸
火管和加熱
盤管布置方
案設(shè)計
熱器制造、加工和安裝可行性研究
圖3 新型間接火加熱器工藝設(shè)計示圖
新型間接火加熱器工藝計算的結(jié)果見表2。此
外，加熱火管工藝計算表面平均熱通量
37．9 kw／m ，橫截面平均熱通量6 814 kW／m 。
設(shè)備規(guī)格計算結(jié)果如下：① 管束1規(guī)格為
BIU1200-2．o／o．1-1336-13／19-2I，質(zhì)量18．86 t；管
束2規(guī)格為BIU400一l_6／0．1—100—12／19—21，質(zhì)量
2．67 t；管束3規(guī)格為BIU325—1．6／0．1-29—6／19-2I，
質(zhì)量1．67 t。3組管束總質(zhì)量為23．2 t。② 計算換
熱面積為1 465．2 rn 。③ 方形罐體規(guī)格(長×寬×
高)14 230 mm×2 972 mm×2 972 mrn。④ 撬塊規(guī)
格(長× 寬× 高)16 824 mm X 3 958 mm X
7 500 mm，撬塊總質(zhì)量約88．81 t。⑤ 罐體制造成
本178 萬。⑥ 加熱火管直徑900 Inm，長度
36 000 m m
表2 新型間接火加熱器工藝計算結(jié)果
從表2的計算結(jié)果可知：①3組管束總質(zhì)量比傳
統(tǒng)方案減少了近2／3。②傳熱面積比傳統(tǒng)方案增加
了442．4 m ，約占總傳熱面積的31％。③管內(nèi)介質(zhì)
第39卷第4期
2010年7月
石油化工設(shè)備
PETR0一CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．39 NO．4
July 2010
文章編號：1000—7466(2010)04—0019—05
改變空冷器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)冷凝介質(zhì)的過冷卻
尚立新
(哈爾濱空調(diào)股份有限公司研發(fā)中心，黑龍江哈爾濱 150010)
摘要：通過改變空冷器結(jié)構(gòu)，使其管內(nèi)流通面積的設(shè)計更加適合于管內(nèi)介質(zhì)的流動狀態(tài)，以提高管
內(nèi)膜傳熱系數(shù)方式達到過冷卻的目的，由此可為節(jié)能減排提供一個切實可行的設(shè)計思路。
關(guān)鍵詞：空冷器；冷凝；過冷卻；結(jié)構(gòu)改變
中圖分類號：TE 965；TQ 050．2 文獻標志碼：A
的壓降數(shù)值滿足了業(yè)主要求。④采用的罐體可以改
善流體對流及管柬的布置，節(jié)省設(shè)備投資38．7 9／6。
2 新型間接火加熱器特點[7-9]
新型間接火加熱器由設(shè)備底撬、燃氣進口管線、
燃氣燃燒器、煙囪、細煙管、罐體、乳化油加熱管束、
淡水加熱管束、汽提氣加熱管束、火管、火管浮動管
箱、梯子及支撐件組成，具有以下顯著特點。
(1)采用矩形常壓容器作為殼體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圓
形容器殼體，不僅增加了殼側(cè)水的自然對流傳熱系
數(shù)，而且充分利用了容器內(nèi)部的空間，減小了設(shè)備整
體質(zhì)量。
(2)熱負荷較高。傳統(tǒng)間接火加熱器的熱負荷
一般不超過3 000 kW ，而該間接火加熱器的熱負荷
可以達到5 000 kW。
(3)每個管束采用類似于空冷器結(jié)構(gòu)的方形管
板和管箱形式，并可拆，便于維修，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的加
熱管束不可拆。
(4)底部采用2臺強制鼓風式燃氣燃燒器，并設(shè)
置了雙火管(輻射傳熱段)和混合細排煙管(對流傳
熱段)，有效利用了輻射傳熱和高溫煙氣對流傳熱，
降低了排煙溫度，增加了傳熱面積并最大限度地利
用燃燒熱量。同時在火管尾端設(shè)計了自由滑動和火
管檢修孔，避免了由于熱膨脹帶來的設(shè)備損壞，便于
火管維修(傳統(tǒng)的煙氣由火管直接排至煙囪)。
(5)采用全自動的現(xiàn)場控制，設(shè)置了高低溫報
警、高低壓報警、關(guān)斷、自動安全排放和水浴溫度調(diào)
節(jié)等自動控制。
(6)燃燒器設(shè)計采用預(yù)自動吹掃、副火嘴點火、主
火嘴燃燒溫度檢測、火焰探測、關(guān)斷、故障啟動前的再次
預(yù)吹掃和故障燃氣自動排放及關(guān)斷等安全保護設(shè)計。
3 結(jié)語
新型間接火加熱器為機電儀一體化撬裝設(shè)備，首
次在國外油田得到良好的應(yīng)用，其顯著的質(zhì)量輕、節(jié)能
環(huán)保等特點將使得本產(chǎn)品具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
參考文獻：
1-13 API 12K-1989，Specification for Indirect Type Oil-field
Heaters[-S~．
[2] Donald Q Kern．Process Heat Transfer I-M]．New York：
M cGR 挪一HILL Inc．，1990．
[3] ASME B31．3～2O。2，Process Pipingl-S]．
[43 劉 巍．冷換設(shè)備工藝計算手冊[M]．北京：中國石化
出版社，2003．
[5] 尾花英朗．熱交換器設(shè)計手冊[M]．北京：烴加工出版
社，1987．
[6] 楊世銘，陶文銓．傳熱學(xué)(第三版)[M]．北京：高等教育
出版社，1998．
[7] 白龍飛．華北地區(qū)乙二醇儲罐設(shè)置加熱器的分析l-J]．
石油化工設(shè)備，2006，35(2)：97—99．
[8] 李建華，金鳳美．熱水加熱器改進設(shè)計[J]．石油化工設(shè)
備，2001，30(3)：27—28．
[9] 邵祖光．煉油廠設(shè)備加熱爐設(shè)計手冊[M]．北京：中國
石油化工總公司石油化工規(guī)劃院，1986．
(許編)
收稿日期：2009—02—22
作者簡介：尚立新(1966一)，男，黑龍江蘭西人，高級工程師，軟件工程碩士，多年從事石化、冶金、電站等各種空冷器項目
的計算選型工作。

網(wǎng)友評論 more

機械安全論文最新內(nèi)容

09-29