管壳式换热器换热管破裂工况泄放量的计算.docx

管壳式换热器换热管破裂工况泄放量的计算尹俊杰，袁本旺( 航天长征化学工程股份有限公司 兰州分公司，甘肃 兰州 730050)摘 要: 管壳式换热器在换热管破裂工况下的泄放量计算是工程设计的难点。以实际工程为例，针对换热管破裂时高压侧与低压侧处于不同工况下的泄放量进行了计算，并 管壳式换热器换热管破裂工况泄放量的计算 尹俊杰，袁本旺 ( 航天长征化学工程股份有限公司 兰州分公司，甘肃 兰州 730050) 摘 要: 管壳式换热器在换热管破裂工况下的泄放量计算是工程设计的难点。以实际工程为例，针对换热管破裂 时高压侧与低压侧处于不同工况下的泄放量进行了计算，并与国外相关计算数据进行了比较; 总结出针对不同工 况所应采用的泄放量计算公式和工程设计时的相关注意事项。 关键词: 管壳式换热器; 换热管; 破裂; 泄放量; 安全阀 doi: 10． 3969 / j． issn． 1004 － 8901． 2013． 04． 002 中图分类号: 文献标识码: A 文章编号: 1004 － 8901( 2013) 04 － 0005 － 03 TQ 051． 5 Leakage Calculation in Case of Heat Tube Broken for Tube and Shell Heat Exchanger YIN Jun-jie，YUAN Ben-wang ( Lanzhou Sub-company，Space Flight Changzheng Chemical Engineering Stock Company Ltd． ，Lanzhou Gansu 730050 China) Abstract: Leakage calculation was a difficult point in Engineering design under heat exchanging tube broken in tube and Shell heat exchanger． Tak- ing practical project as an example，leakage was calculated in allusion to high pressure side and low pressure side under different conditions in case of heat exchanging tube broken，and a comparison was made with foreign relative calculation data; it was summarized that the formula for leakage calculation was to be adopted for different conditions and the relative matters were to be noticed in engineering design． Key words: tube and shell heat exchanger; heat exchanging tube; breakage; leakage; safety valve doi: 10． 3969 / j． issn． 1004 － 8901． 2013． 04． 002 化工生产装置中压力容器和管道一般采用安 全阀或爆破片作为超压保护措施，换热管破裂是其 中较典型的超压事故工况。计 算 管 壳 式 换 热 器 换 热管破裂工况泄放量是工程设计的一个难点，国内 外的标准和设计手册对此介绍较少，原化工部标准 《安全阀的设置和选用》( HG / T 20570． 2 － 95 ) 仅给 出了高压侧为液相的泄放量计算公式，对于高压侧 为气相的事故工况没有阐述。王 炜 等［2］ 撰 写 的 论 文《管壳式换热器换热管断裂泄放量的计算》对高 压侧是液相、气相和气液两相工况进行了 探 讨，但 对低压侧是气相和液相这 2 种工况没有深入阐述。 鉴于此，笔者拟针对管壳式换热器换热管破裂工况 泄放量的计算再作深入探讨。 成工艺包中的水冷器为实例，探讨该工况下泄放量 的计算。 根据文献［2］介绍，高压侧为气相的 泄 放 量 计 算公式为: 2 k +1 ? ? ? ? ? ? ? W = 6． 129 × 10 d p1 ? 槡ZT k － M p2 p2 k k k 7 2 － 1 p1 p1 ( 1) 当 p2 ＞ pC 时，其简化公式为: M 7 2 2 2 W = 4． 343 × 10 d 槡T ( p1 － p2 ) ( 2) 当 p2 ≤pC 时，其简化公式为: M