【正文】 度有9m四種規(guī)格；、 圖65 空冷器翅片管斷面圖四種。風(fēng)機(jī)也可裝于管束上部，進(jìn)行誘導(dǎo)式通風(fēng)，空氣自下而上流動。它由軸流風(fēng)機(jī)以及一組或幾組放在框架之上的管束所組成。但是，相應(yīng)的其殼程壓降提高，分程隔板密封處易泄漏。但管子內(nèi)壁在U形彎頭處不易清洗，壞管不易更換。圖64 浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)剖面圖4． U形管式。圖63 帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器外形圖3． 浮頭式 由于煉油廠中換熱過程大多是在較高溫差和壓力下進(jìn)行的，故浮頭式換熱器得到了廣泛的應(yīng)用。管板式換熱器的管板兼做法蘭，與殼體間采用不可拆的焊接連接；而浮頭式、填函式和U形管式換熱器的固定端管板被夾持在殼體法蘭和管箱法蘭之間，是可拆連接，因此管束可以抽出進(jìn)行清洗和檢修。三．幾種典型的管殼式換熱器1． 固定管板式。4. 浮頭結(jié)構(gòu)。圖62 分程隔板布置形式3．折流板。2．管束的分程。對高溫高壓換熱器可采用脹焊聯(lián)合的方法。它由脹接(或焊接)在管板上的管束裝于圓筒形外殼內(nèi)組成，見圖。由于器內(nèi)流體(熱流體及冷流體)的流動，與管壁之間以對流方式交換熱量，而管壁內(nèi)部又以導(dǎo)熱方式進(jìn)行傳遞熱量。1. 換熱設(shè)備的分類管殼式換熱器目前在石化工業(yè)中應(yīng)用最為普遍，占總量的90%以上。6 換熱設(shè)備在煉油和化工生產(chǎn)中，傳熱過程是石油化工生產(chǎn)中一個極其普遍的組成部分。附圖51為加氫精制裝置高壓分離器D54102的結(jié)構(gòu)剖面圖。2． 容器內(nèi)徑≧，且容積V≧。附表41 ：聯(lián)合加氫裝置板式塔數(shù)據(jù)表167。由于液體沒有和塔板上的氣體充分接觸就漏到下層塔板，所以降低了塔板效率。液體流入降液管時常帶有大量的汽泡，它在管中應(yīng)有足夠的停留時間以便沉降，使泡沫分離成氣體與清液，氣體上升回到上層塔板。在正常操作時，氣體通過塔板的鼓泡組件，與塔板上的液流相遇，塔板上的液體即被氣流所攪動、分散，并吹起而在塔板上面形成泡沫層。（六） 通道板 為進(jìn)行塔內(nèi)清洗和檢修，使人能進(jìn)入各層塔盤，可在塔盤板接近中央設(shè)置一塊內(nèi)部通道板，通道板一般是上下可拆的。溢流堰和降液管連在一起。但需采用兩種結(jié)構(gòu)不同的塔板。2． 雙溢流(分離流向) 塔板上液體分成兩股流動。167。當(dāng)氣泡在液層表面破裂時會夾帶出一部分液滴，所夾帶液滴中較大的液滴在氣流進(jìn)入上層塔板以前還能回落到該板上，但較小的液滴將隨上升氣流被夾帶進(jìn)入上層塔板上，這種現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。iii 圓形泡罩 氣體由升氣管進(jìn)入泡帽，然后經(jīng)泡帽和升氣管間的回轉(zhuǎn)信道，穿過泡帽上的齒縫與塔板上的液體接觸形成鼓泡層。塔板類型很多，其主要區(qū)別即在所采用的鼓泡構(gòu)件不同。42．塔板的結(jié)構(gòu)及類型塔板的主要部件有：a 降液管 板上的液體通過降液管流至下一層塔板。原因在于蒸餾塔底溫度太高，找不到適當(dāng)?shù)臒彷d體，而且塔底重油不適宜于較長時間加熱。1． 精餾和回流的作用 精餾段所起的作用是將進(jìn)入的汽相混合物中輕組分提濃，在塔頂?shù)玫胶细竦漠a(chǎn)品，液相回流則起著精餾介質(zhì)的作用。塔底裝有再沸器，來自塔底的液體在此部分汽化，氣相返回塔底，液相作為塔底產(chǎn)品。塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括塔體、支座(裙座)、除沫器、接管、人孔及塔內(nèi)件。兩相的組分濃度沿塔高呈連續(xù)變化。① 在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，使兩相密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。4 塔設(shè)備塔設(shè)備是化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、石油化工等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。為防止因溫度突然上升，爐子耐火材料里水份急劇汽化體積膨脹，使耐火襯里和耐火磚產(chǎn)生龜裂、脫落，所以新爐子投用前(包括老爐子修耐火襯里后)必須先烘爐，從而脫除爐體耐火磚襯里材料的自然水、結(jié)晶水，增加材料的強(qiáng)度和使用壽命。空氣預(yù)熱器除了露點(diǎn)腐蝕外，積灰堵塞也是另一個重要問題。煙氣的露點(diǎn)溫度是變化的，影響主要因素有二個：燃料中的硫含量和空氣中濕度。但煙氣出口溫度不能任意降低，因?yàn)樗粌H受到原料入爐溫度的限制，而且由于煙氣中硫化物的腐蝕作用，煙氣排出溫度還必須高于煙氣的露點(diǎn)溫度。所以，在保證燃料完全燃燒的前提下，應(yīng)盡力降低加熱爐的過?？諝庀禂?shù)。過剩空氣系數(shù)是影響管式爐性能，特別是全爐熱效率的一項重要指標(biāo)。冷凝端的液體靠重力自然回流，熱管放置傾斜度大于7176。熱管換熱器熱管是一種高傳熱效率的設(shè)備，依靠其內(nèi)部工質(zhì)在一個抽成高真空的封閉殼體內(nèi)循環(huán)相變而傳遞熱量的設(shè)備。圖32 圓筒爐結(jié)構(gòu)圖余熱回收系統(tǒng)為了提高加熱爐的熱效率，加氫精制裝置的1臺加熱爐和加氫裂化裝置的2臺加熱爐分別設(shè)置了下置式熱管式空氣預(yù)熱器系統(tǒng)，并設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。加熱爐輻射室側(cè)墻上部、端部及爐頂采用耐火纖維制品爐襯，側(cè)墻下部襯里采用高鋁隔熱耐火磚及耐火纖維制品背襯結(jié)構(gòu)，爐底襯里采用耐火磚干砌及輕質(zhì)澆注料背襯結(jié)構(gòu)，對流室、煙道及煙囪的襯里全部采用輕制澆注料。由于管內(nèi)被加熱介質(zhì)為H2+油，且含H2S，操作溫度、壓力較高，所以F53101輻射爐管及對流室的兩排遮蔽管材質(zhì)均采用ASTMA312 TP347，2管程。四. 本裝置加熱爐系統(tǒng)的特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐（F5310F54101）F5410 F53101分別為加氫精制進(jìn)料反應(yīng)加熱爐和加氫裂化進(jìn)料反應(yīng)加熱爐，皆屬雙室水平管箱式爐，（如圖）。一般用耐火材料、絕熱材料和保溫材料組成。 爐管：是爐子的主要組成部分，它是被加熱流體的通道，管子間用回彎頭連接起來形成連續(xù)的蛇形管。 輻射室：將在燃料燃燒時產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧盎鹧嫠懦龅臒崃恳暂椛鋫鳠岬男问絺鹘o敷設(shè)在室內(nèi)的輻射爐管。三. 加熱爐的結(jié)構(gòu)主要部件有燃燒器、爐管、爐體、煙囪、爐體保溫、防爆門、空氣預(yù)熱器等。此值越高，完成相同熱任務(wù)所消耗的燃料越少。3． 爐管表面熱強(qiáng)度指單位時間內(nèi)單位爐管表面積所傳遞的熱量，單位為KJ/(m2此值越大，爐子的生產(chǎn)能力越大。前者如常壓爐、減壓爐，原料在管內(nèi)只起到加熱（包括汽化）的作用；后者如裂解爐、焦化爐，原料在爐內(nèi)不僅被加熱，同時還應(yīng)保證有一定的停留時間進(jìn)行裂解或焦化反應(yīng)。一. 管式加熱爐的分類和主要工藝指標(biāo)加熱爐的發(fā)展有一個從簡單到復(fù)雜，從熱效率低走向熱效率高，從不安全到安全的逐步完善的漫長歷程。加熱爐是管式加熱爐的簡稱，是一種火力加熱設(shè)備。167。操作中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免異常升溫和緊急停車，在正常停工時要采取釋氫措施。因此停工時冷卻速度不能太快，使鋼中吸藏的氫盡可能釋放出來。167。在測量截面上間隔120176。冷氫箱底部是均布開孔的噴液塔盤，氣液兩相均勻噴射到下層的再分配盤上，再分配盤與頂分配盤結(jié)構(gòu)一樣，起到對下床層截面均勻分配的作用。格柵上還開有催化劑連通管。泡帽式分配結(jié)構(gòu)可以獲得床層界面溫差≯1℃的效果。② 氣液分配盤氣液分配盤有兩種結(jié)構(gòu)，即溢流管分配盤和和泡帽分配盤，泡帽分配盤較常用。167。加氫反應(yīng)器應(yīng)具備條件：1． 有良好的反應(yīng)性能。2 加氫反應(yīng)器反應(yīng)器是加氫反應(yīng)進(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧、脫金屬，對油品加氫的場所，是裝置的關(guān)鍵設(shè)備，工作條件苛刻，制造困難，價格昂貴。分餾塔進(jìn)料加熱爐F53201為輻射—對流型圓筒爐，爐底采用8臺圓柱形火焰氣體燃燒器。輻射盤管采用單排水平管雙面輻射布置，其目的在于保證管內(nèi)兩相流動能達(dá)到理想的流型，并且使得管外熱強(qiáng)度和管壁溫度較為均勻，提高管材利用率。另外，由于對密封的要求較高，機(jī)械密封系統(tǒng)采用了增壓型雙封結(jié)構(gòu)，也增加了開停機(jī)的難度。這8臺泵在裝置中也是非常關(guān)鍵的設(shè)備。正常操作時，直接用壓縮機(jī)出口氣體做緩沖氣，開停工時，或緊急停機(jī)時可通過干氣密封系統(tǒng)配置的增壓裝置將出口氣體增壓后做緩沖氣。由于離心式壓縮機(jī)控制點(diǎn)及控制回路較多較復(fù)雜，機(jī)組控制系統(tǒng)采用目前最先進(jìn)的透平－壓縮機(jī)綜合控制系統(tǒng)ITCC，每個機(jī)組1套。機(jī)組中間冷卻器、潤滑油冷卻器及電機(jī)冷卻采用循環(huán)水冷卻。5) 新氫壓縮機(jī)加氫聯(lián)合裝置中共有4臺往復(fù)式新氫壓縮機(jī)，其中加氫裂化裝置2臺，位號為K53101A/B、加氫精制裝置2臺，位號為K54101A/B，一開一備。其操作介質(zhì)中含有油氣、HH2S及NH3，且在高壓低溫濕硫化氫條件下操作，因此管箱選用16MnR（HIC）抗H2S應(yīng)力腐蝕材料。為了節(jié)省投資，D54105利舊原二加氫舊高分V102。由于E5310E54101兩臺高壓換熱器在高溫、高壓、臨氫及硫化氫介質(zhì)的條件下操作，殼體材料采用2 1/4Cr1Mo，內(nèi)部堆焊TP309L+TP347雙層不銹鋼防腐層，管束采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼。其中R5310R53102壁厚較大，采用鍛焊結(jié)構(gòu)；R54101壁厚較小，采用板焊結(jié)構(gòu)。設(shè)備具體情況介紹如下。揚(yáng)子石化股份有限公司煉油廠加氫聯(lián)合裝置100萬噸/年中壓加氫裂化裝置120萬噸/年柴油加氫精制裝置設(shè)備培訓(xùn)講義編寫：譚金龍戴國軍2004年2月18日167。裝置中采用進(jìn)口的設(shè)備有：加氫裂化新氫壓縮機(jī)K53101A/B、循環(huán)氫壓縮機(jī)K53102的干氣密封系統(tǒng)、8臺高壓多級泵（4臺反應(yīng)進(jìn)料泵，4臺貧胺液升壓泵）、注氨泵、硫化劑泵、部分工藝閥門、關(guān)鍵儀表等。由于介質(zhì)含有HH2S及油氣，為了抗氫及抗H2S的需要，反應(yīng)器的材料選用2 1/4Cr1Mo，內(nèi)表面雙層堆焊E309L+E347。這種結(jié)構(gòu)換熱器具有傳熱效率高，密封可靠，操作周期長，即使在操作過程中發(fā)生壓力和溫度波動的情況下也不易發(fā)生泄漏；但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工精度高，制造難度較大。45臺中有6臺容器(即2臺冷高壓分離器D5310D54102；2臺循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐D(zhuǎn)5310D54105；和2臺凝聚器D5310D54106)在高壓低溫濕硫化氫條件下操作，在這種工況下會產(chǎn)生濕硫化氫應(yīng)力腐蝕，因此D53103采用了SA51670(HIC)、另外5臺設(shè)備采用了16MnR（HIC）,這兩種鋼材質(zhì)相近，均為抗H2S應(yīng)力腐蝕材料，S、P含量非常低，綜合機(jī)械性能比較好。4) 高壓空冷器加氫聯(lián)合裝置共有16片高壓空冷器，其中加氫裂化裝置8臺，位號A53101A～H；柴油加氫精制裝置8臺，位號A54101A～H。管束入口內(nèi)襯600mm長度的鈦管以防止腐蝕。4臺機(jī)組氣缸和填料采用一臺公用封閉式軟化水站強(qiáng)制冷卻。本裝置共有2臺循環(huán)氫壓縮機(jī)，加氫裂化裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)位號為K5310柴油加氫精制裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)位號為K54102，兩臺機(jī)組均用背壓式汽輪機(jī)驅(qū)動。干氣密封技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、運(yùn)行費(fèi)用低。7) 多級高壓泵加氫聯(lián)合裝置中共有8臺泵如加氫裂化裝置中的反應(yīng)進(jìn)料泵P53102A/B、貧胺液升壓泵P53104A/B，柴油加氫精制裝置中的反應(yīng)進(jìn)料泵P54105A/B、貧胺液升壓泵P54107A/B，流量大、揚(yáng)程高、工作條件苛刻。 由于貧胺液泵的工作介質(zhì)中含有腐蝕性介質(zhì)胺液和濕H2S，因此對于材質(zhì)要求比較高，除了主要部件采用合金鋼外，主軸采用沉淀硬化不銹鋼174PH。爐底設(shè)有32臺附墻式扁平焰氣體燃燒器，工藝介質(zhì)先經(jīng)對流室兩排遮蔽管再進(jìn)入輻射室 加熱至工藝所需溫度。為了有效利用加熱爐熱量，F(xiàn)53101對流室安排翅片管預(yù)熱分餾塔進(jìn)料介質(zhì)，該部分翅片管的材質(zhì)為20鋼，翅片材質(zhì)為碳鋼。167。加氫聯(lián)合裝置的3臺反應(yīng)器為熱壁式結(jié)構(gòu)。2． 反應(yīng)器內(nèi)部的壓力降不致過大，以減少循環(huán)氫壓縮機(jī)的負(fù)荷，節(jié)省能源。① 入口擴(kuò)散器它置于反應(yīng)器頂部，起到初步分配和緩沖進(jìn)料的作用。這種分配盤使整個床面液相分配，不論氣相、液相負(fù)荷如何變化，分配盤上的液面會自動調(diào)節(jié)，不會出現(xiàn)斷流、液泛而影響操作。在格柵上面焊接幾層不同網(wǎng)目數(shù)的不銹鋼絲網(wǎng)（根據(jù)催化劑顆粒大小而定），起到支承催化劑的作用。冷氫管噴出的氫氣流與上床層來的反應(yīng)物初步混合后進(jìn)入冷氫箱，在此進(jìn)行均勻混合。⑥ 熱電偶套管采用套管熱電偶，即鎧裝熱電偶。筒體制造分板焊結(jié)構(gòu)與鍛焊結(jié)構(gòu)，大型和厚壁的反應(yīng)器發(fā)展趨于鍛焊結(jié)構(gòu)。高溫高壓臨氫反應(yīng)器在使用條件下，金屬筒體材料會吸收大量的氫，每當(dāng)停工時，隨著溫度降低，溶解氫逐漸析出，少量在有缺陷的部位聚積。為避免升溫速度過快，使反應(yīng)器主體與其它構(gòu)件溫度不均勻而引起較大的熱應(yīng)力，升降溫度最大不能超過25℃／h。3臺反應(yīng)器的參數(shù)和設(shè)備簡圖見圖2223。加熱爐就是一種通過對流和輻射把熱量傳導(dǎo)給工藝介質(zhì)的設(shè)備。因此，爐子熱效率的高低與節(jié)約燃料，降低成本有極密切的關(guān)系。如按用途分有純加熱爐和加熱－發(fā)應(yīng)爐。常見的幾種爐型對比見下表:表 1 各種爐型比較項目斜頂爐立式爐圓筒爐無焰爐燃料燃料油、燃料氣燃料油、燃料氣燃料油、燃料氣高壓燃料氣工藝操作控制1. 爐管受熱強(qiáng)度分布不可調(diào)節(jié)，升溫迅速，在管長方向分布不均勻，但升溫慢　　　火嘴數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點(diǎn)火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點(diǎn)火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點(diǎn)火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性大，點(diǎn)火麻煩，易堵塞回火性危險不大危險性大危險性大危險性小火焰噪音大大大小管式加熱爐的主要工藝指標(biāo)1． 熱負(fù)荷指爐子單位時間內(nèi)傳給被加熱物料的總熱量，單位KJ/h或W。此值越大，完成相同熱任務(wù)所需的爐子越緊湊。4． 全爐熱效率指爐子供給被加熱物料的有效熱量與燃料燃燒放出的總熱量之比。介質(zhì)先進(jìn)入對流管再進(jìn)入輻射管，不斷吸收高溫?zé)煔鈧鱽淼臒崃?，逐步升高到所需要的溫度，最后送出加熱爐。燃燒器是加熱爐的重要部件，使用的效果如何將直接關(guān)