分离器与换热器

ГOCT12815~12822-80 （ 注 1）

0.25, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0, (20.0) MPa 注 1：JB/T74～90（1994） 中 的PN16.0， 20.0 MPa 法 兰 以 及 ГOCT12815～12822（1980） 中的 PN20.0

MPa 法 兰 与 DIN，HG 标 准 中 的 PN16.0， 25.0 MPa 法 兰 不 能 相 互 配 用。

注 2：JB/T74～90（1994） 中 有 三 个 法 兰（PN0.25 MPa/DN500, PN0.6 MPa/DN500, PN1.0 MPa/DN80） 与

其 他 标 准 法 兰 不 能 相 互 配 用。

注 3：HG20615（1997） 中 无 75，400 Lb 压 力 等 级（非 常 用 等 级）， 其 最 大 孔 径 法 兰 为 ASME

B16.47 的 B 系 列。

从上表可见，国外管法兰标准繁多，大多属于欧洲体系。但近年来随着对外开放，美洲体系管法兰也逐步在石油.化工等行业中被广泛采用。

《容规》提出压力容器应优先推荐采用 HG 20592~20614-1997 （欧洲体系）以及 HG 20615~20635-1997 ( 美洲体系 ) 管法兰.垫片紧固件标准.

分离器液位及液位控制

分离器结构简介

分离器材料

进行分离器设计计算所必需提供的条件:

（1） 气相介质和液相介质的组分 （2） 气相介质和液相介质的流量 m3/h （3） 工作温度 （4） 工作压力 （5） 液位控制的方式

换热器

换热器的主要作用是用来交换在泵和压缩机压缩过程中随排出液体带出的热量, 按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型, 板型和其它型式换热器。

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管壳式换热器

管型换热器中用的最多最为广泛的是管壳式换热器, 它被当作一种传统的标准换热设备在许多工业部门中大量使用, 尤其是在化工.石油.能源等行业使用更为普遍。

管壳式换热器主要由三个组合部分构成：前端管箱，包括分隔板、接管、连接法兰等。中间壳体，包括壳体、换热装置及壳体接管、法兰等。 后端管箱，（与前端管箱类似）。

在美国, 管壳式换热器是依据 TEMA ( 管式换热器制造商协会 ) 规范进行分类和设计的, 在欧洲则使用 DIN 规范, 在日本是依据 JISB 8249 规范, 在我国则是按照 GB 151-1999 《管壳式换热器》进行分类和设计。 管壳式换热器的特点:

制造容易, 生产成本低, 选材范围广, 清洗方便, 适应性强, 工作可靠, 且能适应高温高压。

管壳式换热器的选用 工艺条件的选择: 1. 温度

冷却水的出口温度不宜高于60度, 以免结垢严重. 高温端的温差不应小于20度, 低温端的温差不应小于5度. 换热器的设计温度应高于最大使用温度, 一般高15度. 2. 压力降

增加工艺物流流体的流速, 可增加传热膜系数, 从而提高总传热系数, 使换热器的结构紧凑, 但增加流速将增加换热器的压力降, 从而使得换热器的腐蚀和振动破坏加剧等. 同时, 压力降增加使得换热器在运行过程的动力消耗增大, 因此, 最大允许的压力降范围一般限制如下表所示.

工艺物流的压力, MPa 真空 0.1~0.17 >0.17 3. 流体空间的选择

允许压力降, MPa 0.01 0.004~0.034 >0.034 D:\\iknow\\docshare\\data\\cur_work\\149342719.doc, 4/18/13 Page 6 of 11

要使换热器正常而有效地运行, 就必须从以下几个方面慎重地选择流动空间:

（1） 温度 高温流体一般走管程，因为高温会降低材料的许用应力，高温流体走

管程可节省保温层和减少壳体厚度，有时为了便于高温流体的散热，也可使高温流体走壳程，但为了保证操作人员的安全，需设置保温层。

（2） 压力 较高压力的流体走管程，可减少壳体厚度。 （3） 粘度。

（4） 腐蚀性 腐蚀性较强的流体应走管程，以节省耐腐蚀材料。 （5） 压力降。

（6） 清洁性 较脏和易结垢的流体应走管程，以便于清洗和控制结垢。如必须走

壳程，则应采用正方形排列，并采用可拆式（浮头式，填料函式，U型管式）换热器。

（7） 流速。 （8） 传热膜系数。

板式换热器

板型换热器中用的最多最为广泛的是板式换热器，从20世纪30年代，有薄金属板压制的板片组装而成的板式换热器问世，并将该换热器应用于工业中，显示出了优异的性能，从此就迅速地得到了广泛的推广应用，成为紧凑高效的换热设备之一，与螺旋板式和板翅式共称为紧凑式换热器。

板式换热器不像管壳式换热器那样有国际上公认的先进标准和国内标准，也未见著名的生产厂工厂标准。我国为统一供需要求，于1996年颁布了国家标准 GB 16409-1996 《板式换热器》，适用于设计压力不大于2.5Mpa的板式换热器，其设计温度范围应不超过垫片材料的允许使用温度。标准对设计，制造，检验和验收的要求都作了规定。 板式换热器的结构与参数

板式换热器是由数十块(或更多)平板式换热片叠在一起压紧构成。板片是优质不锈钢板或钛板，厚0.6～0.8mm，用大型液压机在其表面上压出特殊设计的波纹。在板片的一侧表面上紧贴着用有机材料(丁晴橡胶、氟橡胶等)制造的垫片，以保持板片间的密封性。这些板片的两侧用刚性的端盖及用多个(6～12个)螺栓压紧，成为一个整体(与板框式压滤机相似)。每两件板片之间的空隙与垫片共同构成流体的通道，物料由上而下或由下而上连续流动。每块板片的两侧分别流过冷的和热的流体，通过板片进行热交换。

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板片的波纹型式很重要，它决定了板片的工作特性。主要的波纹型式有：水平平直式(或称洗衣板形)、斜纹式、人字式(Ｖ字形)和双人字型(Ｗ字形)，斜形的波纹又有不同的斜角。换热板片波纹的设计和制造是板式换热器的技术关键。

板片的波纹深度一般为5～6 mm ,垫片在压紧后的厚度和它相同，这样垫片与板片波纹的顶部是在同一平面上，互相紧贴。板片的四角各有一个大圆孔，分别作为冷热流体的进出通道。板片的波纹有两个很重要的功能：

１、提高传热性能。物料在两件波纹板之间的缝隙通过，这些波纹使流体不断改变流动方向，产生旋转和扭转，形成许多微细的涡流，从而使流体内各部分的质点不断迅速转移，使热交换迅速进行；流体的强烈湍流还减少了悬浮微粒在换热面上的沉积和结垢，故被称为“自洁式换热器”；表面压成波纹也使实际换热面积增大了百分之几十；所有这些因素都显著加强了传热过程，使它的传热系数比一般管式加热器提高几倍。

２、提高板片的刚性和受压能力。在板片组合压紧以后，相邻两板间有很多波纹的突出点互相接触，形成很多支承点，从而大大增强了板片的刚性。因此，虽然板片的厚度很薄而面积又很大，也能承受相当高的压力。换热面的厚度比用加热管小得多，就大幅度减少了材料消耗和设备重量。

板式换热器的型号以板片的型号来代表，每种型号的板片有一定的换热面积和传热特性。每台换热器所用板片的数量视所需的总面积而定，变化幅度可以很大。换热器的框架长度则按安装板片的需要，每种型号均有几个不同长度的等级。

板式换热器的板片是垂直放置的，物料从上方入，下方出；或从下方入，上方出；冷和热的物料安排成反方向流动，以取得最大的有效温度差，达到最高的效率。如果用蒸汽加热，应从上方进汽，下方排出凝缩水，被加热的物料则从下方入，上方出。

板式换热器通常用单程的工作方式，这对板片和连接管路的布置是最有利的。在大多数情况下，适当地选择板片的型式和参数，可以用单程达到所需的热交换参数。但在某些特殊情况下，也可用双程或四程的方式(但绝不需要象管式加热器那样用很多程)。

现在国内外都有很多生产板式换热器的制造厂，如瑞典Alfa-Laval公司，英国的APV公司和德国的GEA公司等；国内如兰州石油化工机器厂、天津板式换热器厂、广州龙归换热器总厂、上海饮料机械厂、南京船用辅机厂等。他们都有多种规格的产品，其具体样式和参数也是多样化的。

这类产品的主要参数是：单片换热面积(m2)，最大装机面积(m2)，通道直径(mm)，最大物料量(t/h)，每通道流量(kg/s)，传热系数Ｋ值(W/m2.K)，以及框架的尺寸等。Ｋ值通常是以水对水在40℃下、压力降为50kPa时测出的数值，在产品资料中还标明其容许的使用压力和温度。

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