高压加氢换热器介绍.pdf

高压加氢换热器兰州石油机械研究所兰州石油机械研究所甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司2加氢换热器简介高压加氢换热器是加氢装置的核心设备。其操作条件苛刻（高温、高压、临氢）、技术难度大，制造技术要求高，造价昂贵。高压加氢换热器是加氢装置的核心设备。其操作条件苛刻（高温、高压、临氢）、技术难度大，制造技术要求高，造价昂贵。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司3对于这样重要、使用条件又很苛刻的设备，设计、制造应该至少要满足以下几点要求：对于这样重要、使用条件又很苛刻的设备，设计、制造应该至少要满足以下几点要求：1.应满足工艺过程各种运作方案的需要。1.应满足工艺过程各种运作方案的需要。2.使用可靠性高。2.使用可靠性高。?满足力学强度要求满足力学强度要求?具有可靠的密封性能具有可靠的密封性能?有较好的环境强度适应性有较好的环境强度适应性3.应便于维护和检修。3.应便于维护和检修。4.投资费用较低。4.投资费用较低。加氢换热器简介加氢换热器简介2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司41.工艺计算与设备选型；1.工艺计算与设备选型；2.材料选择；2.材料选择；3.高压密封结构。3.高压密封结构。加氢换热器设计的重点加氢换热器设计的重点2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司5加氢换热器工艺计算与设备选型?物性与热负荷计算采用国际上通用流程模拟软件HYSYS、HTFS等。物性与热负荷计算采用国际上通用流程模拟软件HYSYS、HTFS等。?采用U形管换热器。采用U形管换热器。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司6加氢换热器的主要腐蚀形式：加氢换热器的主要腐蚀形式：1.氢脆1.氢脆2.高温氢腐蚀2.高温氢腐蚀3.高温硫化氢氢腐蚀3.高温硫化氢氢腐蚀4.铬-钼钢的回火脆性损伤4.铬-钼钢的回火脆性损伤加氢换热器腐蚀2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司7加氢换热器材料选择-纳尔逊曲线加氢换热器材料选择-纳尔逊曲线2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司8结构设计加氢换热器的操作介质属易燃、易爆，且操作温度、压力均很高，因此不允许有任何的泄漏，这使得加氢换热器的操作介质属易燃、易爆，且操作温度、压力均很高，因此不允许有任何的泄漏，这使得密封结构密封结构成为加氢换热器结构设计中最为重要的环节。成为加氢换热器结构设计中最为重要的环节。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司9结构设计在保证安全的条件下尽量减少设备重量：在保证安全的条件下尽量减少设备重量：减小设备主螺栓尺寸，降低设备法兰尺寸、重量减小设备主螺栓尺寸，降低设备法兰尺寸、重量?预紧状态下最小螺栓载荷预紧状态下最小螺栓载荷Wa=3.14Wa=3.14D DG Gbyby?操作状态下最小螺栓载荷操作状态下最小螺栓载荷Wp=0.785Wp=0.785D DG2G2p pc c+6.28+6.28D DG Gbmpbmpc c2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司101.1.金属环垫（八角垫、椭圆垫）密封；金属环垫（八角垫、椭圆垫）密封；2.2.螺纹锁紧环；螺纹锁紧环；3.3.隔膜密封（盖板式密封）；隔膜密封（盖板式密封）；4.4.环密封。环密封。常用密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司11金属环垫密封结构金属环垫密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司12金属环垫密封结构优点金属环垫密封结构优点1.结构简单；1.结构简单；2.拆卸简单；2.拆卸简单；3.密封垫更换容易。3.密封垫更换容易。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司13金属环垫密封结构缺点1.密封环容易因拆装而产生变形错位，导致泄漏；密封环容易因拆装而产生变形错位，导致泄漏；2.垫片系数m和比压y都很大，设备法兰和管板厚度很厚，设备质量大，造价高，经济性较差；2.垫片系数m和比压y都很大，设备法兰和管板厚度很厚，设备质量大，造价高，经济性较差；3.压力、温度波动或停工时，法兰密封处易泄漏；3.压力、温度波动或停工时，法兰密封处易泄漏；4.设备直径不可过大。4.设备直径不可过大。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司14螺纹锁紧环密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司15螺纹锁紧环密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司16螺纹锁紧环密封结构优点1.密封性能可靠；1.密封性能可靠；2.管束可拆卸、清洗。2.管束可拆卸、清洗。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司17螺纹锁紧环密封结构缺点1.结构复杂，密封要求高；1.结构复杂，密封要求高；2.机械加工零部件多，制造繁琐，制造成本高；2.机械加工零部件多，制造繁琐，制造成本高；3.锻件所占比重大，造价高，经济性差；3.锻件所占比重大，造价高，经济性差；4.检修、维修需采用特殊工装；4.检修、维修需采用特殊工装；5.主螺纹在高温下变形咬死；5.主螺纹在高温下变形咬死；6.内漏不易发现。6.内漏不易发现。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司18隔膜密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司19隔膜密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司201.管箱采用焊接密封，密封性能可靠；1.管箱采用焊接密封，密封性能可靠；2.结构较简单；2.结构较简单；3.检维修不需特殊工装，拆卸、清洗管束3.检维修不需特殊工装，拆卸、清洗管束容易。容易。隔膜密封结构优点2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司211.平盖直径较大；1.平盖直径较大；2.筒体端部锻件尺寸较大；2.筒体端部锻件尺寸较大；3.内漏问题也存在。3.内漏问题也存在。隔膜密封结构缺点2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司22隔膜密封与螺纹锁紧环结构比较同螺纹锁紧环密封结构相比，隔膜密封结构具有：拆卸检修方便、组装简单的优势。同螺纹锁紧环密封结构相比，隔膜密封结构具有：拆卸检修方便、组装简单的优势。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司23环密封结构2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司24环密封结构结构：结构：环密封结构是由一对半环组焊而成。环密封结构是由一对半环组焊而成。环材质：环材质：321、347、NO6625、N08825等。321、347、NO6625、N08825等。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司25环密封结构密封原理?利用利用回转壳回转壳受压性能好的机理，设计制作环密封元件；受压性能好的机理，设计制作环密封元件；?密封环与法兰、管板焊接，介质和环境完全隔绝，解决了其它类型垫片可能出现的密封环与法兰、管板焊接，介质和环境完全隔绝，解决了其它类型垫片可能出现的密封面失效问题密封面失效问题，属于，属于无垫片密封无垫片密封。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司26环密封结构优点1.密封性能可靠；1.密封性能可靠；2.结构简单；2.结构简单；3.拆卸检修方便，难度小；3.拆卸检修方便，难度小；4.垫片系数m和比压y都很小，设备法兰和管板厚度较小，设备质量小，经济性好。4.垫片系数m和比压y都很小，设备法兰和管板厚度较小，设备质量小，经济性好。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司27环密封结构缺点环加工复杂，要求较高。环加工复杂，要求较高。2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司28密封结构对比2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司29重量：重量：采用环密封结构比采用螺纹锁紧环结构减轻重量采用环密封结构比采用螺纹锁紧环结构减轻重量20%20%左右。左右。造价：造价：采用环密封结构节约投资采用环密封结构节约投资25%25%左右。左右。经济性比较2009年1月王海波甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司30谢谢大家光临！谢谢大家光临！