空冷器施工方案(水平式)

空冷器毕业设计--无相变流体空冷器设计（含CAD图纸）

四川理工学院毕业设计（论文）无相变流体空冷器设计

学生：李涛

学号：08011010311

专业：过程装备与控制工程

班级：2008.3

指导教师：项勇林海波

四川理工学院机械工程学院

二O 一二年六月

四 川 理 工 学 院

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目： 无相变流体空冷器设计 学院:机械工程 专业：过程装备与控制工程

班级：2008.3 学号：08011010311 学生： 李涛 指导教师： 项勇、 林海波

接受任务时间 2011.12.10

系主任 （签名） 院长 （签名）

1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求

㈠．设计说明书：

根据给定的条件设计空冷器，包括总体设计，工艺计算及设计选型，主要零部件结构设计和强度计算。设计条件：介质：航煤，馏程130～230℃，质量流量：230000kg/h 进口温度：165℃,出口温度：55℃,入口压力：0.2MPa,允许压降：60kPa,管内结垢热阻：

0.00017W /m 2K ⋅,介质物性：相对密度：相对密度：776.0204

=ρ,特性因数：1.12=K F ,黏度：s a 10388.03135⋅P ⨯=-μ,s a 10714.0350⋅P ⨯=-μ,空气设计温度：35℃,空气设计最低温度：-10℃,空气侧污垢热阻：W /m 00015.02o K ⋅=r ,海拔高度：50m

㈡．图纸要求： 空冷器总装布置图1张，空冷器零部件图3张。

2．指定查阅的主要参考文献及说明

① GB/T 15386—1994《空冷式换热器》

石化装置中空冷器的布置原则

摘要：空冷器是炼油、化工等大型工厂或装置中的关键设备。本文某C4装

置实例并结合工艺流程、防火间距、管道柔性分析等具体要求，主要阐述了石化

装置中空冷器的设备布置和管道布置原则。

关键词：空冷器，石化装置，管道，柔性

一、空冷器的定义和分类

空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，冷却高温工艺流体的换热器，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。管内的热流体通过管壁和翅片与管外

空气进行换热，所用的空气通常由通风机供给。空冷器广泛应用于：炼油、石油

化工塔顶蒸汽的冷凝；回流油、塔底油的冷却；各种反应生成物的冷却；循环气

体的冷却和电站汽轮机排汽的冷凝。

空冷器因其结构、安装形式、冷却和通风方式不同，可分为以下不同形式。

a.按管束布置形式分类，分为水平式空冷器，斜顶式空冷器，立式空冷器，

圆环式空冷器。

b.按冷却方式分类，分为干式空冷器，湿式空冷器，干湿联合空冷器，两侧

喷淋联合空冷器。

c.按通风方式分类，分为自然通风式全冷器，鼓风式空冷器，引风式空冷器。

d.按风量控制方式分类，分为百叶窗调节式空冷器，可变角调节式空冷器，

电动机调速式空冷器。

二、空冷器设备布置

空冷器的工作原理是通过空气与密闭系统中的介质进行热量交换，环境空气

的温度高低是影响换热效果的主要因素。在大型石化装置中，空冷器是各装置的

关键设备，空冷器的冷凝效果将会影响整个工艺装置的能量利用率以及产品转化率。

2.1 避免热风循环

空冷器通常布置在全年最小频率的下风向，可以避免厂区或其他装置产生的

腐蚀性气体或热风进入空冷器管束周围，从而腐蚀空冷器设备本体或者影响空冷

空冷器技术参数

空冷式换热器

1.空冷器型号的说明

为⽅便⽤户，我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。

1.1管束

1.1.1管束型号的表⽰⽅法：

□□□□□□□/□□□□

翅⽚管基管材料（见1.1.2）

法兰密封⾯形式（见表1）

管程数（⽤罗马数字表⽰）

翅⽚管形式（见表3）

翅化⽐（见表2）

管箱型式（见表1）

设计压⼒

管束换热⾯积

管排数

管束公称直径：长×宽m

管束型式（见表1）

1.1.2管束型式与代号见表

表1 管束型式与代号

翅⽚管基管材料：当选⽤碳钢时可缺省，当选⽤抗H

S、Cl-腐蚀稀⼟合⾦材料

2

09Cr2AlMoRE时标注D，12Cr2AlMoV时标注R，选⽤其它材料也应标注。

标注⽰例：

a.⿎风式⽔平管束：长9m、宽2m；6排管；基管换热⾯积140m2；设计压⼒4Mpa；可卸盖板式管箱；双⾦属轧制翅⽚管，翅化⽐23.4；Ⅵ管程；接管法兰密封⾯凹凸⾯；材料09Cr2AlMoRE，管束型号为：GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。

b.引风式⽔平管束：长9m、宽3m；6排管；基管换热⾯积193m2；设计压⼒2.5Mpa；丝堵式管箱；L型翅⽚管，翅化⽐23.4；Ⅱ管程；接管法兰密封⾯环连接⾯；材料为碳钢的管束型号为：YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。

表2 翅化⽐及迎风⾯积⽐（参照JB/T4740-1997）

1.2构架

1.2.1构架型号表⽰⽅法：

□□□□

风箱型式（见表3）

风机直径×102mm/台数

构架公称尺⼨长×宽m（对斜顶式构架为长×宽×斜边长）开（闭）型

煤矿地面集中降温改进方案

XX煤矿原有地面集中降温系统一套，利用管道向采掘工作面输送低温水（到采掘工作面温度大约为12度），然后利用空冷器进行热交换从而达到空气降温的效果。目前XX 煤矿一水平利用该系统进行井下降温，效果虽然不太好，但井下工作环境比不使用降温系统的二水平好，二水平有的地点温度已超过35度，所以二水平很有必要进行降温。

一、二水平基本情况

降温设计范围及规模：根据XX矿采掘布局情况，XX煤矿二水平有一个采面、三个掘进工作面。

二、冷水供应量计算：回采工作面安装两组四台空冷器，每组两台空冷器供(并联供水)12℃冷水13m3/h，回采工作面共用水量52m3/h;每个掘进头配备一个空冷器，供应12℃冷水5m3/h,共15m3/h。全矿井共需12℃冷水67m3/h。考虑1.1备用系数，应供12℃冷水74m3/h。

三、管路改造：根据降温用水量的需要，200mm（外径，下同）水管经济流速不大于 1.2m/s，供水能力135.7m3/h；125mm水管流速不大于1.5m/s，供水能力66．27m3/h，100mm水管经济流速不大于1.5m/s，供水能力42.4m3/h；80mm以下水管经济流速不大于2．0m/s，80mm水管供水能力36．19m3/h；50mm水管供水能力

14.13m3/h；25mm水管供水能力3.54m3/h。

表一、管路系统改造方案比较：

根据以上比较，方案一的优点较多，水可循环利用，效果比较理想；因此建议采用方案一改造管路。

四、管阻计算及加压泵选型

1、水管阻力计算

(1)、直管阻力

一、工程概况

500万吨/年常减压建设工程是中油集团和兰州石化公司的重点工程。我公司兰州项目部在常减压装置内承担的设备安装工程共计有86台设备(不包扩立式设备).其中容器（卧式)有4台，空冷器有18台，换热器有64台。

容器D—102、D—103、D—126、D—115(立）位于构架-1下地面层.容器D-122、D-107、D-121、D—105、D-106/1—2、D—108/1—2、D—130位于电精制区；空冷器A-101/1-6、A-102/1—8位于构架—1上标高▽22。5m平台上,空冷器A-103/1-2、A—104/1—2位于管架B上标高▽12m平台上;换热器E-501位于构架—1西侧；换热器E—112/1、E—112/2—3、E-110、E-111/1-2、E-109/1—2、E—108、E-509、E-513/1—4、E-512位于构架-1下地面层; E—210、E—209/1-2、E—208/1—2、E-207、E-206/1—2、E-202/1-2、E-203、E-204、E-205、E—103/1-2、E-104/1-2、E—105、E—106 、E-107位于构架—1▽7.5m、8.6m、8.9m平台上。换热器E-311、E—310、E—309/1-2、E—308、E—307、E—306/1-2 、E—302、E-303、E—304、E—305/1-2、E —506/1—2、E-505/1—2 E—507/1-2、E—508/1-2、E-510、E—511位于构架—1▽14.5 m平台上。E—201、E-301、E-101、E—102、板式换热器E-504位于构架—1▽29 m平台上。容器及换热器均为整体到货.

1、工程概述

宝氮集团10万吨/年甲醇制芳烃工程合成油装置共有空冷器两台(C40211、C40212)，分布在402A管廊和402B1#钢平台上。C40211共6片，合计重量110.63t，其中单片管束重量为6.55t；C40212共2片，合计重量28.6t，其中单片管束重量为8.45t。C40211空冷器及构架安装于管廊框架顶部13m标高上，C40212空冷器及构架安装于1#钢平台顶部11m 标高上。为安全、高效、高质量的完成空冷器安装施工任务，特编制此施工方案。

2、编制依据

2.1重庆天瑞制造厂家所带随机资料及安装指导说明书

2.2石油化工设备安装工程质量检验评定标准 SH3514-2001 2.3中低压化工设备施工及验收规范 HGJ209-83

2.4空冷式换热器 GB/T15386-94

2.5钢结构工程施工及验收规范 GB50205-2001

3、管理组织机构

项目经理：李常政

项目总工：侯联孝

技术部符海彤

质安部

邱争联

供应部

杨党飞

后勤部

张建忠质量经理：邱争联项目副经理：侯联孝

施工负责：祁生贵

施工班组

职责：

a.项目经理负责进度、质量、安全、技术全面工作，对整个项目工作负全责。

b.项目总工负责组织施工方案及施工作业指导书的编审，和重要施工方案的编制、交底；组织工地内部的工序交接，并负责组织二级质量验收工作。

c.技术部在项目经理的直接领导下,对项目的技术管理、质量管理、信息管理工作全面负责。负责组织向施工负责人进行书面施工技术交底。指导、检查技术人员的日常工作。复核特殊过程、关键工序的施工技术交底。检查、指导现场施工人员对施工技术交底的执行落实情况，及时纠正现场的违规操作编制施工过程中的重大施工方案，并按规定及时向上级技术管理部门报审。

30万吨/年甲醇项目空冷器施工方案

编制：

审核：

H S E：

批准：

中国xx建设公司

二○○九年八月

目录第1章工程概况及编制依据

第2章主要实物工程量

第3章主要安装顺序

第4章主要施工方法及技术要求第5章质量控制计划及保证措施第6章安全、环保及文明施工措施第7章物资管理

第8章劳动力计划

第9章施工机具计划

第一章工程概况及编制依据

1.1 工程概况

1.1.1工程名称： 300kt/a甲醇装置

1.1.2 工程地点：

1.1.3 建设单位:

1.1.4 工程规模：300kt/a甲醇

1.1.5 工程特点：该工程为焦炉气制甲醇装置，采用焦炉气纯氧转化制转化气工艺，该装置内有5台空冷器，分别为压缩空冷器、空分空冷器、预塔空冷器、常压塔空冷器以及合成空冷器。由于压缩空冷器、空分空冷器为斜顶空冷器钢结构，钢结构连接件比较多，高空作业多，立体作业多，工期紧张，给施工带来困难。在施工过程中一定要把好钢构件连接、空冷器模块组装的质量关。

1.2 编制依据

1.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

2.《空冷式换热器》（GB/T15386-94）

3.《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB50252-94）

4.空冷器随机资料及安装使用说明书。

第二章主要实物工程量实物工程一览表：

第三章安装顺序

常压塔空冷器、预塔空冷器、合成空冷器的安装基本上由下列部分构成：

●支撑钢结构

●换热器模块

●蒸汽分配管道

●排汽管道

●控制、仪表、电缆及其桥架

空分空冷器、压缩空冷器的安装基本上由下列部分构成：

●支撑钢结构

●风筒和风扇护网

重大

海南炼油项目续建工程 800万吨/年常减压蒸馏装置 310万吨/年催化原料预处理装置

空冷器安装施工方案

编制： 校审： 批准：

中国石化集团第四建设公司

海南项目部

2005年12月23日

综合

一般

目录

1.使用范围 (1)

2．编制依据 (1)

3. 主要工程量 (1)

4. 施工工序 (2)

5. 施工工艺 (2)

6. 管束试压 (5)

7. 质量管理体系和质量保证措施 (6)

8. 安全保证措施 (7)

1. 使用范围

本施工方案适用于800万吨/年常减压蒸馏装置及310万吨/年催化原料预处理

装置空冷器的施工。

2. 编制依据

2.1 设计文件：

中国石化工程建设公司（SEI）的设计图纸及说明。

2.2 施工及验收规范:

1）《空冷式换热器》 GB/T 15386-1994

2）《钢结构工程施工及验收规范》 GB 50205-1995

3）《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH 3532-1995

4）《化工机器安装工程施工及验收规范》（通用规定）HGJ 203-1983

5）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999

6）海南炼化公司《质量管理规定》

3 主要工程量

常减压装置内空冷设备总共19台，其中1SS2框架上7台空冷设备均为整体到货，1SS1框架上12台空冷设备分构架、管束、风机等均为散件到货，设备具体明细见下表：

催化原料预处理装置内空冷设备总共24台，构架、管束、风机等均为散件到货，设备具体明细见下表 ：

4 施工工序

5

施工工艺

5.1 施工准备

1） 施工前，编制施工技术方案并经总包和监理公司批准后，并向施工班组进行技

郭经理：您好！

在A-301A/B安装中发现M16螺栓配套的16的弹簧垫片缺少,现已让施工人员先借用A-302的垫片。考虑其他后续空冷器的安装，请厂家代表来时带些16、12两种规格的弹簧垫片如下：

M16螺栓配套的16弹簧垫片1600个约 12kg

M12螺栓配套的12弹簧垫片1000个约3.5kg

致

礼！

赵传良

2013.5.8

1．工程概述

1．1概述

共包括立式空冷器22台，鼓风水平式空冷器27台预热器1台。

空冷器安装主要工况如下：

方案所列内容为一般空冷器安装技术施工要求，部分空冷器列明了具体参数要求。

2.编制依据

（1）装置设计图纸、厂家技术资料

（2）《空冷式换热器》 GBT15386-94

3．空冷器安装施工程序

4.施工准备

4.1施工技术准备

（1）技术人员对相关资料熟悉，包括设备制造装配图及零部件图、设备安装说明文件、专用工具使用说明书、工艺安装图、设备装箱单及合格证等。

（2）技术人员应根据相关资料、规范等资料编制详尽的进度计划安排、施工方案、技术交底等有关技术资料。

（3）对设备安装所需手段用料、辅助材料、工机具、车辆等进行预先准备。

（4）每一步工序施工前都要组织有关人员(技术、质量、安全)对所有施工作业人员进行安全技术交底。

4.2设备开箱检验

（1）设备供货方需提供产品合格证书、产品质量证明书、产品特性表等技术文件。（2）设备开箱检验时，根据装箱单和施工图清点验收以下内容：

a.核对箱号、箱数，必须齐全；

b.对设备及零部件的名称、型号、规格、数量及外观质量进行检查，并根据设备装配图核对设备的主要几何尺寸、接口规格、管口方位;

空调机组施工方案

空调机组是建筑物中必不可少的设备之一，它能够有效地调节室内温度，提供

舒适的室内环境。在建筑施工中，空调机组的安装和调试是至关重要的一环。下面将详细介绍空调机组的施工方案。

施工准备

在进行空调机组安装前，施工人员需要对施工环境进行评估，确保安装位置符

合空调机组的技术要求。同时需要准备好必要的工具和材料，包括螺丝刀、扳手、管道、绝缘材料等。

安装步骤

1.确定安装位置：根据设计要求和现场情况确定空调机组的安装位置，

确保通风良好且便于维修。

2.安装支架：在安装位置上安装支架，支架需要稳固可靠，能够承受

空调机组的重量。

3.连接管道：安装好空调机组的进出风口和排水管道，确保连接处严

密可靠，避免漏水现象。

4.接通电源：将空调机组正确地连接电源，确保接线正确，以免引起

安全事故。

5.调试系统：启动空调机组，进行系统调试，确保系统正常运行，温

度控制准确。

安全注意事项

在空调机组施工过程中，为保障施工人员的安全，请注意以下几点：•施工时需穿戴好安全防护用具，如手套、安全帽等。

•在电源接线时，确保电源已切断，避免触电事故。

•注意施工现场的通风情况，避免因有毒气体造成中毒。

施工质量检查

施工完成后，需进行质量检查，包括以下几项：

1.管道连接处是否牢固密封，无渗漏现象。

2.电源接线是否正确牢固，无短路现象。

3.系统调试后，空调机组能够正常运行，温度控制准确。

结语

空调机组的施工是一项需要细心操作和专业知识的工作，只有确保施工过程严谨规范，才能保障空调机组的正常运行和使用寿命。希望以上施工方案能够对您的工作有所帮助。

　第１３期 收稿日期：２０２０－０４－２７

作者简介：高　扬（１９８７—），山东青岛人，２０１２年毕业于青岛科技大学化学工程专业，硕士研究生，工程师，现主要从事石化装置工艺及管道设计工作。

石油化工装置空冷器的布置与管道设计

高　扬

（山东三维石化工程股份有限公司青岛分公司，山东青岛　２６６０７１）

摘要：介绍了石油化工装置水平鼓风式空冷器布置与管道设计方法，管道支撑方法和检修通道的设置等内容；结合实际项目与相关文献

和标准规范，对设计过程中遇到的问题和解决方法做了论述。关键词：空冷器；布置；管道设计；支吊架中图分类号：ＴＥ９６５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１３－０１２７－０２

空冷器主要由管束、风机、构架三个基本部分和百叶窗、梯子、平台等辅助部分组成。其以环境空气作为冷却介质，与水冷相比，空冷节约用水，操作费用低，即使风机出现故障仍可保持３０％～４０％的自然冷却能力，因此空冷器被广泛用于炼油、化工和电力等行业。

１　空冷器布置

某石化项目的空冷器均为水平鼓风式，参考规范［１］

要求，集中布置在装置管廊的上方以充分利用空间。布置时分为独立的三组，中间留出通道方便操作人员通行，也可以避免集中

布置时，在布置方向上产生较大的热膨胀量；采用鼓风式的通

风方式时，出口的风速较低，上风向侧空冷器排出的热风易被下游空冷风机抽回，形成热风循环的可能性较大。为降低热风循环对空冷器性能的影响，所有空冷器的管束和鼓风机安装在同一高度，使吸风断面处于同一水平上。同时，在满足工艺流程顺序的前提下，尽量将高温流体的空冷器布置在全年最小频率风向的上侧，减少其出口热风对其它空冷器的影响；此外，布置时将风机配套电机的安装方位取齐，以方便电气专业接线和检修，平面布置图如图１

空冷式换热器安装施工要求

In stallati on of air-cooled heat excha nger con structi on requireme nts 中国化学工程第十一建设有限公司储可春

所谓空冷器它是将空气当成冷却媒介，是一种热交换设备，被大量应用于石化及炼油等领域之中，空冷器的安装质量，是确保其运行稳定的关键因素。

Abstract: Air cooler is a heat excha nge equipme nt which uses air as the cooli ng medium. It is widely used in the petrochemical, oil r efining, and other areas. The installation quality of air cooler is the key factor to en sure its stable operati on.

关键词：空冷器安装偏差质量

Keywords: Air cooler installation deviation quality

一、安装前的准备

1、施工前，安装人员要熟悉图纸及有关技术说明。

2、做好工机具的准备工作，如：吊车、吊具、倒链、电焊机等。机具应确保其性能良好；

计量器具、水平仪器、角尺等应校验合格并在有效期内。

3、现场配备必要的防护用具及劳保用品，如安全带、安全绳等。

4、按照发货清单，检查设备的零部件是否完整、齐全，是否用损坏和变形，如有损坏和变