天然气系统相关设备——加热换热设备
天然气换热器设计
天然气换热器设计(总65页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1 换热器的概述...............................................错误!未定义书签。
换热器的概述.............................................错误!未定义书签。
换热器的基本要求.........................................错误!未定义书签。
换热器管子排列 .....................................错误!未定义书签。
制造工艺 ............................................错误!未定义书签。
质量检验 ............................................错误!未定义书签。
换热器的分类[1] ...........................................错误!未定义书签。
浮头换热器简介 .....................................错误!未定义书签。
换热器的工作方式[10].......................................错误!未定义书签。
换热器的防腐蚀 .....................................错误!未定义书签。
换热器的材料[3]......................................错误!未定义书签。
换热器的安装[11]...........................................错误!未定义书签。
2 热力计算....................................................错误!未定义书签。
输气管道天然气加热设备选型及控制
输气管道天然气加热设备选型及控制于大勇;曲路;赵钊;殷红亮;于爱新【摘要】为了对天然气分输站中天然气加热设备进行合理选型及控制,对天然气分输站常用加热设备(电加热器、水套炉、真空相变加热炉)适用范围进行详细调研,结合相关规范和文献,进行优缺点及经济比选,确立了天然气分输站场常用加热设备选型依据.研究表明:热负荷小于50 kW的工况下宜选用电加热器;热负荷在50～600 kW范围内,天然气分输站用地受限或加热炉的碳排放不满足环保要求,应选用电加热器;热负荷在50～600 kW范围内,热负荷工况存在低于单台负荷30％时,需通过经济比选确定采用电加热器还是真空相变加热炉;其他工况宜选用真空相变加热炉.对天然气分输站加热设备现有两种控制方式存在的弊端进行了分析,提出以分输出站温度设定值为控制目标,根据加热设备出口温度计算值对加热设备的加热负荷进行综合控制的改进措施.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】5页(P44-48)【关键词】天然气输送;加热设备;选型;控制;电加热器;水套炉;真空相变加热炉【作者】于大勇;曲路;赵钊;殷红亮;于爱新【作者单位】中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司;中国石油管道局工程有限公司东北分公司【正文语种】中文天然气分输站的分输压力与管道运行压力相差较大，因经过调节阀前后的压差大，造成较大的节流温降，并导致经阀门后及出站管道的天然气温度过低。
为防止天然气温度过低产生冰堵[1]，需在调压前对天然气进行加热。
天然气加热设备的合理选取对管道安全平稳经济运行至关重要。
在长输管道上，天然气加热设备选取的常规做法是：当总加热负荷不大于100 kW 时，选用电加热器；单台加热炉的热负荷小于或等于630 kW时，选用负压燃烧的常压水套加热炉；站场总热负荷在1 000～3 000 kW时，选用真空相变加热炉。
天然气分输站场加热设备选型分析
天然气分输站场加热设备选型分析摘要：合理地选择加热设备类型对于保证天然气分输站场的安全生产运行具有重要意义，本文对天然气分输站场加热设备特点进行分析，结合近年来实际运行状况归纳出水套炉、真空炉、热媒炉、电加热器等常规加热设备以及新型的催化式红外加热炉的加热特点和适用范围，并通过工程实例进行技术经济分析，推荐出适合工程应用的加热设备选型，保障天然气分输站场的安全平稳运行。
关键词：天然气分输站场；加热设备；热负荷；选型；红外加热一、引言在天然气分输站场中，通常需调压后向下游用户进行分输，受焦耳-汤姆逊效应影响，压降较大时会导致天然气温降也较大，埋地管道容易出现冻胀和应力集中等问题，因此，在分输站场中一般在计量后需对天然气进行预加热，达到工艺所需温度后，经调压出站实现分输，根据不同站场的输气工况，合理选择加热设备类型对于保证天然气站场的安全生产运行具有重要意义[1][2]。
在国内天然气分输站场中，应用较多的有水套炉、真空炉、热媒炉、电加热器等常规加热设备[3]。
近年来，随着国外新工艺、新技术的引入，一种新型的加热设备逐渐进入长输管道行业——催化式红外加热炉，与常规加热设备采用热媒介换热不同，催化式红外加热设备通过在低温条件下天然气与氧气发生氧化还原反应，产生红外线辐射对管道直接进行加热。
本文通过对西气东输某输气站场中加热设备进行选型研究，分析包括催化式红外加热炉在内的各类型加热设备在天然气分输站场中的应用特点和范围。
二、加热负荷计算在加热设备选型分析之前，需结合站场运行工况计算所需加热负荷[4]。
在保证站场调压后温度不低于0℃的情况下，选取冬季高峰小时用气工况进行计算，热负荷计算公式如下：P= V•ρ•（H1-H2）/3600×24/η（1）其中：P——加热设备功率，kW；V——气体体积流量，Nm3/d；ρ——气体密度，kg/ m3；η——加热效率，取85%；H1——加热器出口温度对应气体焓值，kJ/kg；H2——加热器进口温度对应气体焓值，kJ/kg。
导热油换热器工作原理
导热油换热器工作原理导热油换热器是一种常见的换热设备，被广泛应用于化工、石油、天然气、电力等领域。
它通过导热油在设备内部循环流动，将热量从热源转移到热载体，实现换热的目的。
本文将从导热油换热器的工作原理、结构组成及应用领域等方面，详细介绍这一关键设备的工作原理。
一、导热油换热器的工作原理1. 热源传热在导热油换热器中，热源通过加热系统向换热器内部输送热能，导热油与热源之间进行热交换。
热源可以是蒸汽、燃气、燃油等形式的高温介质，通过换热器内部的管道，向导热油输送热能。
热源的温度高于导热油，使导热油接触到热源后迅速吸收热能，温度上升并成为热载体。
2. 导热油循环热载体的导热油在吸热后，通过换热器内部的管道系统，进行循环流动。
导热油的流动状态可以通过泵等设备来实现，确保导热油在换热器内部形成稳定的循环，以保证换热效果的稳定和高效。
导热油在循环过程中将吸收的热能带到需要换热的设备或系统中，完成热量传递操作。
3. 热载体换热通过导热油的循环流动，热载体将热量从热源处吸收，并在需要换热的设备或系统中释放热量。
这个过程可以是将热能传递到生产过程中需要加热的设备中，也可以是将热能输送到热水、蒸汽等介质中，以满足生产、供暖等需求。
4. 冷却在热载体完成换热传递后，导热油的温度会下降，成为冷却状态。
冷却的导热油将重新回流到换热器内部，迅速吸收热源输送的热能，完成一个完整的换热循环。
这样，导热油换热器就可以持续地完成热量的传递，保持设备或系统的温度稳定。
二、导热油换热器的结构组成导热油换热器通常由换热管束、外壳、隔热层、进出口管道、泵、阀门、控制系统等组成。
1. 换热管束换热管束是导热油换热器的核心部件，用于实现热载体与热源的热交换。
通常为螺纹管、螺旋管或板式换热器等形式，能够确保热源与热载体之间的高效热交换。
2. 外壳外壳是导热油换热器的外部保护结构，用于容纳换热管束和导热油。
外壳通常采用金属材料制成，保证设备的结构强度和密封性，同时具有良好的耐高温性能。
燃气热水器的原理
燃气热水器的原理
燃气热水器是一种通过燃烧燃气来加热水的设备。
它的工作原理如下：
1. 燃气供应：燃气热水器使用天然气或液化气作为燃料。
燃气通过管道进入热水器内部。
2. 点火：当用户打开热水器的热水龙头时，热水器会检测到水流，并启动点火装置。
点火装置会引燃燃气，产生火焰。
3. 加热：点火后，燃气火焰会燃烧在燃气热水器的加热器上。
加热器通常由一系列的燃气喷嘴和换热管组成。
燃气通过喷嘴进入加热器，与空气混合后燃烧，释放热能。
该热能通过换热管传递给水，并使水温不断升高。
4. 温控和安全保护：燃气热水器通常配备有温度传感器和温度控制器。
温度传感器能够感知热水的温度，一旦达到设定的温度，温度控制器就会停止燃气的供应，保持水温稳定。
此外，燃气热水器还会配备一些安全装置，例如气压开关和烟感传感器，以确保热水器的正常运行并避免燃气泄露或其他安全问题。
5. 热水输出：加热后的热水通过热水管道输出到用户需要的位置，例如洗手间、厨房等。
总之，燃气热水器通过燃烧燃气加热水，利用加热器和换热管将热能传递给水，最终提供热水供应。
同时，燃气热水器还通过温度控制和安全保护装置来确保热水器的安全和稳定运行。
油田集输工艺技术说明3
2.原油稳定技术
原油稳定技术：原油密闭集输技术的一项必不可少的配套 技术，通过负压、加温、蒸馏和大罐抽气等多种方式，回收原 油中易挥发的轻质组分，从而降低原油的饱和蒸汽压，减少在 储运过程中的挥发损耗，达到原油稳定的目的。
早期原油稳定采用负压闪蒸，但由于国产负压螺杆压缩机故障 率高，而引进价格昂贵，现已较少采用； 正压加热闪蒸具有设备少、工艺过程简单、管理方便、运行费 用低等优点，近年来得到较多的采用； 对于轻组分含量高，或有特殊要求的情况，可采用蒸馏稳定；
5.原油预脱水技术
油田进入高含水期生产后，进行预脱水的目的在于及时 分出原油中的大量游离水，节省集输过程中的能耗，使原油含 水达30％左右再进入电脱水器，处理成合格原油。 辽河油田针对原油高含水期，大部分污水已从油中游离 的实际情况，研制出一种净水剂，用于原油预脱水，大面积推 广应用，取得了十分突出的节能效果。 该技术具有运行成本低、出水水质高、净化油质量好、运 行安全可靠、管理方便、运行平稳和改造费用低等特点。
一、油田地面工程技术现状
1.原油密闭集输技术
原油密闭集输：指原油从井口经接转站到联合站，不经过任
何开式设备，整个原油集输处理过程均密闭进行，直到产出 稳定的原油。 实现密闭流程的主要措施有三项： 一是在接转站采用承压式密闭缓冲罐； 二是在联合站采用压力容器脱水； 三是增加原油稳定装置。集输过程密闭运行后，油气损 耗一般不超过0.5％，提高了经济效益和管理水平，减少了环 境污染。
9.滩海油田工程技术
针对渤海湾滩海海床平坦、淤泥层厚，以及潮差大等特点，
探索出了一套符合生产实际的工程技术。 在水深浅于1m的近岸区域，修建堤路，沿路建沙石平台， 在平台上钻丛式井，各种管线沿堤敷设，与陆上生产系统 相连接； 在极浅海区域，采用浅吃水钻井平台钻丛式井或大斜度井， 建设简易采油平台，用浅海工作船运油。 对于规模较大的连片油田，建丛式井采油平台和中心处理 平台，原油经海底管线集输到中心平台处理后管输上岸。
天然气冷、热、电三联供系统简介
天然气冷、热、电三联供系统简介1、背景天然气是洁净能源，在其完全燃烧后及采取一定的治理措施，烟气中NOx等有害成分远低于相关指标要求，具有良好的环保性能。
美国有关专家预测如果将现有建筑实施冷、热、电三联供(Combined cooling heating and power，简称CCHP)的比例从4%提高到8%，到2020年CO2的排放量将减少30%。
2、概念与优势燃气冷、热、电三联供简单地说即为：天然气发电、余热供热、余热制冷。
相比于常规供能燃煤发电、燃气供热、电制冷，具有能源梯级利用，综合能源利用率高；清洁环保，减少排放CO2，SO2；与大型电网互相支撑，供能安全性高的优势及对燃气和电力有双重削峰填谷作用。
以天然气为燃料的动力装置，例如燃气轮机、燃气内燃机、斯特林发动机、燃料电池等，在发电的同时，其排放的余热被回收，用于供热或驱动空调制冷装置，如吸收式制冷机或除湿装置等，这种以天然气为燃料，同时具备发电、供热和供冷功能的能源转换和供应系统，就是天然气冷、热、电联供系统。
相比传统的集中式供能，天然气冷、热、电三联供系统是建立在用户侧的小型的、模块化的能源供给系统，避免了长距离能源输送的损失，为能源供应增加了安全性、可靠性和灵活性。
3、天然气冷、热、电三联供分类天然气冷、热、电三联供系统应用于商业、工业等各个领域，一般分为楼宇型和区域型两种。
楼宇型冷、热、电三联供系统，规模较小，主要用于满足单独建筑物的能量需求(如医院、学校、宾馆、大型商场等公共设施)。
单独建筑物一天内的负荷变化较大，会出现高峰或低谷的情况，而系统的运行需要不断进行调整，与负荷需求相匹配。
因此，楼宇型冷、热、电三联供系统对设备的启停机及变工况运行性能有较高的要求，同时在系统集成方面，发电设备、热源设备、蓄能设备之间的优化设计以及与电网配合的优化运行模式也十分必要。
区域型分布式冷、热、电三联供系统主要应用于一定区域内的由多栋建筑物组成的建筑群。
燃气输配系统基础知识
EN335 DIN3381
《工作压力100bar以下燃气调压装置用安全装置 - 安全泄放和安全切断 装置》
EN14382
《燃气调压站用安全装置 - 工作压力100bar以下安全切断装置》
EN1776
《燃气供应系统 - 燃气计量站 - 性能要求》
GB 150
《钢制压力容器》
TSG R0004-2009
12
过滤系统的介绍
从上游来的气体包含液体和固体杂质：尽管有前一级的过滤，但远未 达到干净的程度，此外，气体还会把管道中的杂质聚集起来并带 到下游管道中来。
这些杂质会损坏下游设备的内部零件，造成不良后果： 影响阀门、调压器和安全装置的密封性，并造成内部或外部的泄 漏。 影响调压器、安全装置、流量计和其他仪表的精度。
20
两瓣式快开盲板
调节螺栓 支架
注油孔
手轮 卡箍 法兰盖 把手
21
锁环式快开头部
22
GD快开头部
23
GD快开头部密封结构
使用状态
24
小型过滤器
25
过6
2- 进口管
5
3- 支座
4- 排污口
5- 出口管
4
6- 滤芯
7- 端盖
26
工作原理
27
过滤的关键——滤芯
2
燃气输配设备的分类
根根据管网级制及用户的不同输配设备主要分为以下几种： 长输管线设备 城市门站设备 区域高中压站设备 中低压标准调压箱 电厂及大型供热厂设备 非标调压设备(场站燃料气装置、各类工业、公福用户用气装置等） CNG调压设备 LNG调压设备
3
基本的燃气输配系统
长输管线 25~100bar
所以……要安装过滤器 !!! 根据结构形式的不同分为立式、卧式。
我深刻地认识到
我深刻地认识到，没有实践，我就根本无法体会到所学知识的精髓。
因此，我十分感谢学院提供给我的这个将理论与实践相结合的机会。
实习过程，加深了我对社会的认识，锻炼了自身的各方面能力，也使我清楚地认识到自身存在的种种不足，更激发了我在将来学习的热情。
2009年 4 月 26 日一、实习目的：建筑环境与设备工程专业认知实习，是重要的实践教学环节，通过认识实习可以使学生对本专业从事的领域和业务，本专业的工程情况建立一定的感性认识，使同学们明确自己的专业范围，了解专业一些简单的设计、施工、维护管理、调试等方面的知识。
为以后的专业学习打下必要的基础。
二、实习内容：1、气源部分熟悉天然气锅炉的构造、工作原理、主要参数；熟悉天然气锅炉的工艺流程及设备、发生站流程及设备；地点：新城区平燃总公司地下供暖系统时间：2009年4月24日天气虽然恶劣，风力很大，但是我们对知识的渴求丝毫不减，在指导老师的带领行下，我们一行来到平燃公司。
在实习过程中。
我抱着虚心的态度，积极地记下并了解各种设备的结构，及时向老师请教自己不理解的疑问，去总结我们认识上许多错误的认识。
由于在观摩之前我查阅了相关资料，所以对于老师的讲解较为理解，对我平燃地下天然气锅炉房的供暖原理，我有较清楚的认识。
天然气锅炉由三部分组成：燃烧设备、换热设备、自动控制和安全保护装置。
燃烧设备主要是由燃气燃烧器、点火装置、燃烧室、送风与排烟系统组成。
目前国内锅炉的内部换热设备有两种，一种是采用套管换热器，也就是生活热水套在采暖换热器内，直接由火来加热；另一种结构形式是生活热水采用间接加热，即通过板式换热器来换热。
自动控制及安全保护装置主要有风压开关、流量开关、熄火保护、缺水保护、过热保护、温度传感器和控制器等组成。
燃气壁挂锅炉的工作可以简单看成由两个过程组成：一个是燃烧过程，就是将燃料与空气混合着火燃烧释放出化学反应热的过程；另外一个是传热过程，就是指把燃料燃烧释放的化学反应热通过受热面传递给水的过程。
天然气场站加热炉的应用分析
第2期天然气场站加热炉的应用分析25天然气场站加热炉的应用分析李宁（国家管网集团天津天然气管道有限责任公司，天津,300450）摘要我国天然气用量逐年上升。
加热炉作为一种天然气场站主要的加热设备,在天然气输送时作用十分重要。
为探讨目前常用天然气加热炉的优缺点和选用原则,分析了水套炉、电加热炉、催化红外辐射加热炉和管壳式换热器的原理及特点;总结了常用天然气加热炉的应用与发展;以水套炉为例，建立模型,对加热过程中的热力学参数进行了计算分析;最后预测多功能、智能化、安全性好、成本更低的天然气加热炉将是未来的发展方向。
关键词：天然气加热炉原理特点1引言相比传统能源，天然气具有多种优点,在众多领域应用广泛。
天然气场站是天然气在输送过程中进行多种工艺处理的场所。
由于场站上下游的天然气压力需求往往不同，因此在分输时需要进行降压处理。
气体介质经节流降压会产生焦耳-汤姆生效应,使得气体的输送温度急剧下降当天然气的输送温度接近场站的最低设计温度时，发生事故的风险增加。
场站天然气组分中常常含水,温降可能导致天然气中的水汽液化甚至形成固态，对设备造成损伤并影响正常的生产运行旳。
所以当温降达到一定值时需要在天然气场站设置加热装置。
本文总结了常用天然气场站加热装置的结构，分析了工作原理,对比了优劣。
2加热炉的功用天然气场站一般采用加热炉对天然气进行升温处理,用于防止管道内的水产生固态物质，影响正常生产运行。
加热炉利用外部能源作为工作的能量来源。
加热炉选用合理可使天然气场站保持安全稳定和经济高效运行。
天然气场站的加热炉根据工作原理分为水套炉、电加热炉、红外辐射加热炉和换热器2.1水套炉水套炉的结构多为卧式,由壳体、盘管和加热系统组成,加热系统由烟囱、烟管和火筒等组成,结构如图1所示。
水套炉是将燃料燃烧产生的热量通过中间介质传导给被加热介质，使其温度升高的设备间。
天然气场站水套炉以天然气为燃料，天然气燃烧产生的高温烟气通过烟火管将热量传导给中间介质（水和乙二醇的混合物），中间介质再对流经盘管的天然气进行加热。
燃气热泵工作原理
燃气热泵工作原理一、引言燃气热泵是一种新型的能源利用技术，它将燃气作为能源，通过压缩制冷和蒸发换热的方式，将低温的空气中的热量提取出来，再通过压缩加热的方式将其升高至合适的温度水平，从而实现空调和供暖等功能。
本文将对燃气热泵的工作原理进行详细介绍。
二、基本原理燃气热泵是一种基于逆向卡诺循环原理的设备。
逆向卡诺循环是指在不断地对工质进行压缩和膨胀过程中，通过吸收和释放热量来实现能量转换。
其基本原理如下：1. 压缩过程：在低温环境下，通过电动机带动压缩机将工质（一般为制冷剂）压缩成高温高压状态。
2. 冷凝过程：经过压缩后的高温高压工质进入冷凝器，在这里与外界换热并放出大量的热量，从而使得工质温度降低。
3. 膨胀过程：经过冷凝器后的工质进入膨胀阀，由于膨胀阀的限制，工质压力急剧降低，从而使得工质温度和压力都降低。
4. 蒸发过程：在低温环境下，经过膨胀后的工质进入蒸发器，在这里与外界换热并吸收大量的热量，从而使得工质温度升高。
通过不断重复以上四个步骤，就可以实现能量的转换和传递。
三、燃气热泵的组成燃气热泵主要由以下几个部分组成：1. 压缩机：用于将制冷剂压缩成高温高压状态。
2. 冷凝器：用于将经过压缩后的高温高压制冷剂与外界换热并放出大量的热量。
3. 膨胀阀：用于限制制冷剂流速和降低其温度和压力。
4. 蒸发器：用于将经过膨胀后的制冷剂与外界换热并吸收大量的热量。
5. 燃气加热器：用于将燃气燃烧后产生的热量传递给制冷剂，从而使得其温度升高。
6. 控制系统：用于控制整个系统的运行和调节温度等参数。
四、工作流程燃气热泵的工作流程可以分为以下几个步骤：1. 燃气加热：首先，将燃气喷入加热器中进行燃烧，产生大量的热量。
这些热量通过管道传递给蒸发器中的制冷剂，使得其温度升高。
2. 压缩：经过加热后的制冷剂进入压缩机，在这里被压缩成高温高压状态。
这个过程需要消耗一定的能量。
3. 冷凝：经过压缩后的高温高压制冷剂进入冷凝器，在这里与外界换热并放出大量的热量，从而使得其温度降低。
天然气直燃加热的节能技术
天然气直燃加热系统的节能技术西安昱杰机电设备有限公司席晓哲为了寻求高效节能的加热方式，解决燃煤锅炉的热损耗和对环境的污染问题。
笔者所在的公司——西安昱杰机电设备有限公司（以下简称昱杰公司）推出了天然气直燃加热设备。
天然气直燃加热设备是利用天然气或者液化石油气等清洁燃料对燃烧室里的空气进行加热，由送风机将热风吹出，经过热风管道循环，到达产品表面进行加热或者干燥。
该系统具有以下特点：1、采用直燃加热，减少了热损耗。
传统的加热方式采用原煤、重油作为燃料，这些燃料在燃烧过程中会产生二氧化硫、烟尘、二氧化碳等有害物质，直燃加热会影响产品的质量，污染空气，也存在潜在的安全隐患，所以只能采用传统的间接换热的方式。
间接热交换的方式决定了它的热损耗比较大，能源利用效率相对低下。
以导热油为热量传送媒介的间接式加热法为例，在以下方面热损失较多：一是换热过程多，热量损失大。
先用燃煤（或重油）锅炉进行加热，使导热油加热到一定温度，然后经过热媒管道输送到印刷机等设备的热交换器，再由热交换器把循环风加热到设定温度。
这种加热方式属于多环节间接加热。
导热油锅炉的热效率一般在55-75%，锅炉热损失约为：25-55%。
二是间歇使用的锅炉冷启动加热损耗。
锅炉由常温加热到一定温度需要相对长的时间，要把各种管道预热起来之后才能提供温度相对稳定的热风到印刷等设备。
所有导热油管道外层必须使用岩棉等材料进行保温，再加上阀门及弯头部分的损失，保温效率约为：93%，管路散热损失约为：7%。
三是不管使用几台设备都需要开启导热油锅炉，使得锅炉的负荷不够稳定，热交换效率波动大。
相比之下天然气直燃热风加热技术具有以下特点：一是不需要借助导热油或者其它的热媒进行二次间接加热转换，天然气在热风炉的燃烧室里充分燃烧，直接加热循环风。
二是天然气直接在燃烧室内燃烧，能充分吸收能充分吸收燃烧室内空气中的水分，有利于产品质量，并能相应提高设备运行速度，提高了生产效率。
燃气锅炉原理
燃气锅炉原理燃气锅炉是一种利用燃烧燃气产生热能的设备，通过将燃气与空气充分混合并点燃后，产生高温燃烧气体，通过传热交换将热能传递给水，进而产生蒸汽或热水。
本文将介绍燃气锅炉的工作原理及其组成部分。
一、燃气锅炉的工作原理燃气锅炉的工作原理基于燃烧燃气产生高温气体的原理。
燃气通常指天然气、液化气等可燃气体。
燃气锅炉首先将燃气与空气充分混合，然后点燃混合后的燃气，产生高温燃烧气体。
燃烧气体通过燃烧室和燃烧器的结构优化，以提高燃烧效率和减少污染物排放。
二、燃气锅炉的组成部分1. 燃气供给系统：包括燃气管道、燃气阀门和燃气调节装置等组件，用于将燃气输送到燃烧器。
2. 燃烧系统：燃烧系统由燃烧器和燃烧室组成。
燃烧器是将燃气和空气充分混合并点燃的部件，其结构和设计直接影响着燃烧效率和环境排放。
燃烧室则是用于容纳燃烧过程并使燃烧气体充分与传热面接触的空间。
3. 传热系统：传热系统包括锅炉壳体、水壶、烟管和换热管等部分。
燃烧产生的高温气体通过烟管和换热管与水进行热交换，从而将热能传递给水。
水在传热过程中被加热并转化为蒸汽或热水。
4. 控制系统：控制系统是燃气锅炉的重要组成部分，用于监测和调节燃气、空气、水和烟气等参数，以保证燃烧和传热过程的稳定运行。
控制系统通常包括燃气控制系统、水位控制系统、风压控制系统等。
5. 排烟系统：燃气锅炉在燃烧过程中会产生废气和烟尘，排烟系统用于排除燃烧废气和烟尘，保持燃烧环境的清洁。
6. 安全保护系统：燃气锅炉具备多重安全保护设计，以确保燃烧和传热过程的安全可靠。
常用的安全保护系统包括超温保护、低压保护、燃气泄漏保护和燃烧器熄火保护等。
三、燃气锅炉的工作过程燃气锅炉的工作过程可以分为点火阶段、稳定燃烧阶段和熄火阶段。
1. 点火阶段：当燃气锅炉启动时，燃气控制系统会打开燃气阀门，将燃气输送到燃烧器。
同时，点火装置将火花或火焰引导到燃烧器内的混合气体中，点燃燃气。
2. 稳定燃烧阶段：一旦燃气被点燃，燃烧器会继续提供燃气和空气的混合物，并保持适当的比例。
天然气集输 第四章集输主要设备
1、液滴在分离器中的沉降速度
重力
G
6
d
3L
g
阻力
R
f
4
d
2
g
g
W2 2g
浮力
A
6
d
3
g
g
2020/8/31
10
G AR
6
d 3L g
6
d 3g g
f
4
d
2
g
g
W2 2g
W 2 4 d L g g
3 g f a
f Ren
（4-6）
11
Re
Wd g
W 2
4d 3
L g g
g
Wd
（3）在气田压气站压缩机进口前天然气的净化，当以分离液 体物质为主时，应采用重力分离器；当以分离粉尘物质为主时应 采用过滤分离器或干式除尘器。压缩机出口后天然气脱液应采用 重力分离器。
7
立式和卧式比较
①当两种分离器的直径相同时，在相同的操作条件下，卧式分 离器的处理能力为立式分离器的4倍。
② 立式分离器的空间大，有足够的垂直高度，但气体所携液滴 的流动方向与液滴所受重力的方向相反，不利于液滴沉降分离， 液面稳定性较卧式为差。立式分离器安装占地面积较小，高位架 设方便。主要用于气流速相对较大而带液量相对较少，并且允许 储液时间较短的场合。
K3qvTz P wK2 K 4
13
4、三相分离器计算
14
2）三相分离器直径计算：
D 0.206 Qmtr Leff
3）混合液体积流量计算
Leff /D=3～5
Qm
Q0
0
Qw
w
4）油液层厚度计算
h0
LNG气化站加气站主要设备与工艺技术概述
LNG气化站加气站主要设备与工艺技术概述引言LNG（液化天然气）气化站和加气站是将LNG从液态转化为气态，并将其供应给相应的用户的关键设施。
本文将对LNG气化站和加气站的主要设备和工艺技术进行概述。
LNG气化站主要设备LNG气化站的主要设备包括LNG储罐、气化炉、冷却装置、调压设备和安全保护系统。
1.LNG储罐：LNG储罐是LNG气化站中用于存储液态LNG的设备。
它通常采用双壁钢质结构，内外层之间填充有绝热材料以保持LNG的低温。
储罐的容量通常根据实际需求而定，一般可以容纳数千立方米的LNG。
2.气化炉：气化炉是将液态LNG转化为气态的关键设备。
在气化炉内，液态LNG通过加热得到高温高压的气态天然气，以满足后续供应需求。
气化炉通常采用燃气或蒸汽加热的方式，通过炉内的换热管道来完成气化过程。
3.冷却装置：冷却装置是LNG气化站中的重要设备，用于对气化后的天然气进行冷却。
由于气态天然气的温度较高，需要通过冷却装置对其进行降温，以便进一步处理或供应给用户。
冷却装置通常采用换热器和冷凝器等设备，通过余热回收和冷却剂循环来实现天然气的冷却。
4.调压设备：调压设备是LNG气化站中的关键设备，用于将高压气态天然气调整为符合用户需求的压力。
调压设备通常采用膜法调压器或压缩机调压器，通过调整调压阀的开度或调整压缩机的工作状态来实现压力调节。
5.安全保护系统：安全保护系统是LNG气化站中的必备设备，用于监控和保护整个系统的运行安全。
安全保护系统包括火灾和爆炸防护设备、气体泄漏监测设备、紧急停气系统等，以确保LNG气化站的安全运行。
加气站主要设备加气站是将气态天然气供应给汽车、工业用户等的设施，其主要设备包括压缩机、储气设备、调压装置和加气枪等。
1.压缩机：压缩机是加气站中的核心设备，用于将天然气压缩至适合存储和运输的压力。
常见的压缩机类型包括往复式压缩机和螺杆式压缩机等，通过压缩机的工作，将气态天然气压缩为高压气体。
燃气采暖炉原理
燃气采暖炉原理
燃气采暖炉是利用燃气燃烧产生的热力，通过散热器将热量传导到室内，从而实现室内供暖的设备。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 燃气供应：燃气采暖炉通过燃气管道将燃气引入到燃气燃烧室中。
燃气经过调节阀调节进入燃烧室，控制燃气的供应量，以保证燃烧的稳定性和效率。
2. 燃烧：燃气在燃烧室中与空气混合并点燃，形成火焰。
在燃烧的过程中，燃气的能量被释放，产生大量的热量。
3. 换热：燃气燃烧产生的热量通过燃气采暖炉内部的换热系统传导到散热器上。
散热器通常由多个金属片或管子组成，通过与室内空气的接触，将热量传递给室内空气。
4. 空气循环：室内的热空气被散热器加热后上升，冷空气则从下方进入散热器，形成空气的自然对流。
这样就实现了热空气的不断循环往复，以保持室内的温度稳定。
5. 烟气排放：燃气燃烧产生的烟气通过烟道排出室外。
在烟道中通常安装有烟气排放系统，通过对烟气进行净化处理，去除其中的有害物质，以减少对环境的污染。
总的来说，燃气采暖炉通过燃气燃烧产生热量，并通过换热器将热量传递给室内空气，以实现供暖的目的。
其优点是安装方
便、热效率高，但也需要注意燃气的安全使用，定期维护和清洁燃气采暖炉，以确保其正常运行和使用的安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
编订：__________________审核：__________________单位：__________________天然气系统相关设备——加热换热设备Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-5675-51 天然气系统相关设备——加热换热设备使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
在天然气工业中，随时随地都会遇到热量传递的问题，例如：天然气在常温集气过程中为防止节流后形成低温而生成水合物，而需对天然气加热；在低温集气站内为了降低天然气的温度并回收冷量，需对原料气与产品气进行换热；在蒸发、精馏、干燥等单元操作中，需要按一定速率输入或输出热量以实现正常的操作等。
完成以上功能的设备称为加热换热设备(统称为换热器)。
换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。
而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。
其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。
管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。
以下介绍天然气行业中常用的几种换热器。
一、管壳式换热器图5-10为一种最简单的管壳式换热器示意图。
如图所示，它由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。
此类换热器又称为列管式换热器。
换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。
为了增加流体在管外空间的流速，以改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流板。
换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。
在换热器中，一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器)，或绕过管箱，流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器)，这条路径称为管程。
另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。
图5-10所示即为二管程、单壳程，工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数，2表示管程数)。
管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。
根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。
1. 固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定，如图5-11所示。
这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。
由于两个管板被换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。
但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于不易结垢的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。
由此可见，这种换热器适合于温差不大以及壳程结垢不严重或能用化学清洗的场合。
由于此类换热器集中了管壳式换热器的优点，因此应用相当广泛。
2. 浮头式换热器浮头式换热器如图5-12所示。
浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷在结构上做了改进，两端管板只有一端与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由移动，该端称为浮头。
这类换热器壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出(也有设计成不可拆的)，这样为检修、清洗提供了方便。
浮头式换热器适用于管壳壁间温差较大，或易于腐蚀和易于结垢的场合。
但这类换热器结构复杂，笨重，造价约比固定管板式高20%左右，材料消耗大。
3. U型管式换热器U型管式换热器如图5-13所示，U型管式换热器仅有一块管板。
它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。
由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好。
管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能好，承压能力强。
因U型管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其他换热器便宜，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗，但管内清洗困难，所以管内的流体必须是清洁及不易结垢的物料。
U型管式换热器，一般使用于高温高压的情况下。
尤其使用在压力较高的情况下，在弯管段壁厚要加厚，以弥补弯管后管壁的减薄。
4. 填料函式换热器对于一些腐蚀严重，温差较大而经常要更换管束的垮热器，采用填料函式换热器要比浮头式或固定式换热器优越得多。
它具有浮头式换热器的优点，又克服了固定式换热器的缺点，结构较浮头简单，制造方便，易于检修清洗。
填料函式换热器的管板也仅有一端与壳体固定，另一端采用填料函密封，如图5-14所示，它的管束也可以自由膨胀，所以也不需考虑由于管壁、壳壁温度差引起的热应力，且管程和壳程都能清洗，加工制造较浮头方便，且造价较低。
但由于填料密封处易于泄漏，故壳程压力不能过高，也不易用于壳程内为易挥发、易燃、易爆和有毒介质的场合。
目前所使用的填料函式换热器都较小，使用在直径700mm以下，大直径填料函式换热器采用得很少，尤其在操作压力及温度较高的条件下就更少。
5. 折流杆式换热器折流杆式换热器是一种壳体内的折流元件由一系列细小的折流杆组成的管壳式换热器。
这些细小的折流杆相互平行以一定的间距焊在由棒材或杆材制成的外环上形成折流圈，如图5-15所示。
每一根折流圈相隔一定距离按一定的排列分别焊接或用普通的定距管固定于拉杆上形成图5-16所示的折流杆网络。
这些折流杆网络与换热管一起组成了折流杆换热器的主体结构(折流杆管束)。
折流杆换热器是为了改善常规的板式折流板换热器的流体诱导振动而设计的。
在这种结构中，支撑管子的折流杆与管子几乎不存在间隙，管束中每根传热管的上、下、左、右都得到了可靠的支撑，而且从根本上改变了流体的流动状况，变折流板换热器的横向流动为平行于管子的轴向流动，从而消除了产生液体诱导振动的根源。
采用此种结构的换热器还具有以下特点：①由于壳侧流体以轴向流动为主，降低了壳侧压降；②与折流板换热器相比，具有更高的壳程单位压降与总传热系数的传热特性比K/△p；③在换热器内不存在严重的滞流区域，因而效益高，具有不易结垢的优点。
在我国GB 151《管壳式换热器》规范中，对换热器型号的表示方法是参照美国的TEMA规范，用三个英文字母来表示换热器的三个主要组成部分的结构型式，以表达换热器的整体结构型式。
其表示方法如下：在上述表示方法中，DN为换热器的公称直径，对卷制圆筒为圆筒内径，对钢管制圆筒为钢管外径。
A为换热器的公称换热面积，它是以换热管外径为基础，扣除伸入管板内的换热管长度后，计算得到的管束外表面积经圆整后得到的计算换热面积。
LN为公称长度，它是指换热管的长度，换热管为直管时，取直管长度，换热管为U型管时，指U型管的直管段长度。
S表示换热管管材(只限于铝、铜、钛)。
pt/ps为管/壳程设计压力，而设计压力是指在相应的设计温度下，用以确定换热器圆筒厚度及其他受压元件厚度的压力，一般取略高于工作压力。
Ⅰ级管束是指采用较高级、高级冷拔换热管，适用于无相变传热和易产生振动的场合，Ⅱ级管柬为采用普通级冷拔换热管，适用于重沸、冷凝传热和无振动的一般场合。
Ⅰ、Ⅱ级管束只限于碳钢和低合金钢。
二、套管换热器套管换热器由直径不同的两根标准管组成的同心套管为基体，内管用U形弯头连接，外套管直管连接，整个蛇形套管固定在支架上，如图5-18所不。
套管换热器每一段直套管简称为一程，冷、热流体分别流过内管和环形通道，并在其中实现热交换。
如内管通过需加热的天然气，外管通过蒸汽，它在结构上很有利于形成完全的逆流方式传热。
外管与内管的连接有可拆和不可拆两种方式。
如图5-19和图5-20所示。
为了使内外管之间的环形空间即蒸汽通道能进行清洗、检修，以及防止内外管之间由于温差所引起的热应力，常使内外管之间的连接一端采用不拆式，另一端采用可拆式。
套管换热器结构简单，制造、拆装方便，管程可流通高压介质，天然气流通内管可以采用与集输管线相同材质和相同直径的管子，因而在天然气集输系统应用较多。
但该设备管接头多，容易泄漏，环形通道难于清洗，制造成本高，单位传热面积的金属耗量大，对于大容量的换热器更显得笨重和不经济。
因而其适合于传热面积较小(10～12m²)和流量不大的场合。
三、水套加热炉水套炉是天然气输气系统中应用广泛的专用设备，具有品种多、配置多样，结构紧凑、功能齐全、适用范围广等特点，是理想的加热设备。
水套炉是以水作为传热介质的间接加热设备，如图5-21。
水套炉是由简体、烟火管、气盘管和其他附件组成。
气盘管和进出筒体处用盘根密封，松紧由填料压盖调节。
水套炉通过水箱给炉内加水，水套炉炉内压力(壳程压力)为常压。
水套炉筒体上焊有温度计插孔，装有水位计，以控制水套炉运行。
水套炉筒体靠鞍式支座支撑，筒体上敷设耐火材料保温。
水套炉的加热原理是天然气燃烧器喷出的高温火焰直接加热烟火管，高温烟气向后流动，经烟气出口管进入烟箱，然后经烟囱排入大气。
但烟火管和烟气出口管附近的水受热后因密度减小而上升，与气盘管接触传热后温度下降，又因密度增加而下沉，又被加热后又上升，如此不断循环，以加热气盘管内的天然气，达到提高天然气气流温度的目的。
但要注意水套加热炉禁止超压使用，即气盘管内的天然气不能超过允许工作压力。
四、板式换热器板式换热器包括板片式、板翅式和螺旋板式三种结构，其中应用最广的是板片式换热器，通常简称为板式换热器。
板式换热器如果是以板作为间壁，则称为板片式换热器，如图5-22所示。
在这种换热器中，由于流体沿板流动的换热系数小，通常在板上加翅板或设法使流体作螺旋状运动来强化传热，这样构成的换热器称为板翅式换热器(图5-23)和螺旋板式换热器(图5-24)。
还有一些板式换热器的间壁被压制成波纹状，也同样能强化传热。
板式换热器具有总传热系数高、占地面积小、能实现多种介质换热、对数平均温差小、末端温差小和使用方便的优点，但能承受的工作压力较低(一般低于2.5MPa)，不能用于含有较大固体颗粒的流体。
五、电热带在集输系统中，电热带在现场上已逐步在推广使用。
一般采用电热带来作为地面管线和设备的电伴热产品。