卧式换热器串联管道及管道支架的制作方法

本实用新型属于原油加工领域，主要涉及炼化装置卧式设备，特别是一种卧式换热器串联管道及管道支架。

背景技术：

换热器，是利用冷热流体逆向流动换热，达到加热和冷却流体目的的热交换设备，在炼化装置中较为常见。当单台换热器换热效果达不到要求时，会使用多台换热器串联，以达到换热效果要求。

炼化装置中常见的换热器形式是卧式换热器。卧式换热器的管程和壳程的介质出入口方向一般为向上或者向下，出入口管道经由地面或者换热器上部与设备嘴子相连，由于工艺管道介质温度较高，受“热胀冷缩”的影响，容易对设备嘴子产生附加应力。而换热器本身由于其自身结构特点，在工作状态下垂直方向位移较小。因此，换热器出入口嘴子易受到较大的荷载，同时换热器嘴子多为法兰连接，受力较大会使法兰泄露，造成事故隐患。这互相矛盾的情况就要求换热器的出入口管道设计时必须有足够的柔性以便能够吸收管道自身的热膨胀量。

在传统的多台串联换热器管道设计时，换热器出入口管道依次连接，并在其管道底部设置承重支架，详见附图1。此时，由于管道支撑在地面上，管系整体向上热胀，换热器上部嘴子受力较大，下部嘴子受力较小，受力不均衡。由于，下部嘴子标高太低，不宜设置弹簧支架，因此，不宜采用弹簧支架减少换热器上部嘴子荷载。为解决上部嘴子受力过大问题，通常采用增大换热器间的间距、提高换热器嘴子法兰等级或者增大管嘴管径等方法，使换热器嘴子满足法兰泄露要求。这种传统的布置方案往往使得管道设计难度较大，并且提高了工程成本。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型卧式换热器串联管道及管道支架通过在换热器串联管道下部设置支架，使其能够平衡换热器上下嘴子受力状况，使换热器嘴子最大受力显著下降，将这部分力转移给下部受力较小的嘴子，解决串联换热器上部嘴子受力过大的问题。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种卧式换热器串联管道及管道支架，其包括若干换热器1，相邻换热器1之间通过连接管2连通，所述连接管2包括竖直管及其上下两端连接的长度相当的水平管，该竖直管的下部通过支撑在地面上的管道支架3支撑。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的串联管道及管道支架，其中所述的管道支架3为双侧支架，支撑在连接管2竖直管下部两侧。

采用上述技术方案本实用新型具有以下优点：本实用新型卧式换热器串联管道及管道支架可以有效的平衡换热器上下嘴子受力状况，使换热器嘴子最大受力显著下降。本实用新型降低了换热器嘴子最大受力，保证了设备和装置安全；减少了不必要的法兰等级提高和管径扩大，节约了工程成本；支架支撑在管道两侧而非底部，使得支架的选择更加广泛，不再限定于弹性支架，节约了材料成本。

附图说明

附图1为传统的卧式串联换热器管道布置详图；

附图2为本实用新型卧式换热器串联管道及管道支架的结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：换热器

2：连接管

3：支架

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的卧式换热器串联管道及管道支架其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2，其为本实用新型一种卧式换热器串联管道及管道支架的结构示意图，其包括若干换热器1，相邻换热器1之间通过连接管2连通，该连接管2包括竖直管及其上下两端连接的长度相当的水平管，该竖直管的下部通过支撑在地面上的支架3支撑，使得连接管2受热膨胀时，与管道上下端连接的换热器嘴子受力均衡，满足嘴子受力及其法兰泄露校核的要求，避免连接管上下端嘴子受力相差过大造成的上部嘴子受力过大及其法兰易受损泄漏等问题。

进一步的，所述支架3为双侧支架，支撑在连接管2下部两侧，防止连接管2受力不均衡。

本实用新型将换热器出入口管道支架设置到管道中间靠下部分，而非管道底部，依次使管道热胀对换热器上下嘴子影响均衡。为验证方法的有效性，选取某项目串联换热器出入口管道为研究对象。对比改变管道支架位置后换热器嘴子的受力情况。设定A方案为未改变管道支架位置的布置方案，B方案为改变管道支架位置的方案。采用国际通用的管道应力计算软件CAESARII为计算工具，对两种布置方案分析，得出以下结果：1、最大受力方面，B方案相对于A方案显著下降；2、A，B数据同标准数据对比的均方差，A大于B。计算结果显示，管道支架位置改变后，管道不再仅向上热胀，而且上下均衡热胀，降低了支架与嘴子间的相互作用，达到了减少嘴子受力的目的。这样，可以在减少使用弹簧和减少增加管道水平段长度的情况下，满足换热器嘴子的受力及法兰校核的要求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。