工业加热器用管

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工业加热器用管产品介绍

Meta Title(≤60):工业加热器用管 | 碳钢 合金钢 不锈钢 镍基合金 与尺寸大全
Meta Description(≤160):电加热器、燃烧加热器、换热式加热器用管完整指南:材质选型、尺寸与数量级、快速算量方法、常用规格与BOM要点。
Keywords:工业加热器用管、燃烧加热炉管、辐射管、对流管、换热器管、电加热护套、T11、T22、321H、Alloy 800H、Inconel 600、Hastelloy C-276、双相钢2205/2507


1) 加热器类型与工作原理(应用场景)

电加热器(Electric Heater)
    •    形式:管状电加热器、法兰电加热器、循环加热器。
    •    特点:电能→热能,常用于石化、电站、食品、医药。

燃烧加热器(Fired Heater / Furnace)
    •    场景:原油加热炉、加氢炉、裂解炉(辐射/对流段共同换热)。
    •    特点:天然气/燃油燃烧,经辐射/对流管加热流体。

换热式加热器(Heat Exchanger Heater)
    •    介质:蒸汽或导热油为热源;常见于锅炉与工艺管线加热。


2) 工业加热器常用管材(按工况选择)

碳钢(Carbon Steel)
    •    材质:20#、Q345R、ASTM A106 Gr.B、API 5L。
    •    适用:≤450℃、低腐蚀工况;锅炉水管、蒸汽管、对流管束。

低合金钢(Low Alloy Steel)
    •    材质:12Cr1MoV、15CrMo、T11、T22(ASME SA213)。
    •    适用:500–600℃高温;电站锅炉、石化炉辐射管、过热器管。

不锈钢(Stainless Steel)
    •    材质:304/304H、321H、316/316L、347H。
    •    适用:600–800℃;抗氧化/耐蚀;石化炉管、电加热护套、强腐蚀介质。

镍基合金(Nickel-based Alloys)
    •    材质:Inconel 600/625、Alloy 800H/825、Hastelloy C-276。
    •    适用:≥900℃、强氯化物/氢工况;乙烯裂解炉、氢气加热器、极端工况电加热器。

复合管与内衬管(Clad/Lined)
    •    结构:碳钢基管 + 不锈钢/镍基内衬。
    •    适用:高温+腐蚀并存,兼顾寿命与成本。

补充建议(强腐蚀)
    •    氯离子/酸性:优选双相钢 2205/2507 或镍基合金。

 


3) 尺寸与数量级分布(按加热器类型)

A) 燃烧加热器 / 炉管(Fired Heater)

辐射段(Radiant Coil)
    •    外径 OD:3”–8”(88.9–219.1 mm),工程常用 4”–6”。
    •    壁厚 WT:6–25 mm(随压力/温度/材质;氢/高温更厚)。
    •    单根长度:8–14 m/根(由炉膛高度决定;多根串/并联成“圈”)。
    •    数量级:约 50–300 根;总长度几百米—数公里。

对流段(Convection Bank)
    •    外径 OD:1½”–3”(48.3–88.9 mm),可选翅片管。
    •    壁厚 WT:3–8 mm(以换热为主、压力较低)。
    •    数量级:200–800 根;总长 1–6 km。

过桥/连通管与集管
    •    公称通径 NPS:6”–24”(DN150–DN600)。

材质提示:碳钢/Cr-Mo(T11/T22/P11/P22)、不锈钢304/321/347、镍基800H/625。


B) 电加热器(法兰/循环/浸入式)

加热元件护套管(Sheath)
    •    OD:8–25 mm(常用 12、16、19、22 mm)。
    •    WT:1.0–2.5 mm(不锈钢/镍基护套)。
    •    单元功率:3–18 kW/支(常见);可至 30–60 kW/支(需控表面负荷)。
    •    单支长度:0.5–6 m(直棒或 U 型)。
    •    数量估算:支数 ≈ 总功率 ÷ 单元功率(再按接线与冗余校核)。

循环式(带壳体)
    •    壳体/筒体:DN150–DN600(6”–24”)或小型立式容器。
    •    进出口管嘴:DN25–DN300(1”–12”)。

法兰加热器
    •    元件同上;法兰口径常见 DN80–DN300。

材质提示:护套 304/316L、Incoloy 800/825、Inconel 600/625;壳体碳钢/不锈钢;强氯化物或酸性介质选 2205/2507、C-276。


C) 锅炉/电站类(过热器、再热器、经济器、空预器)
    •    水冷壁/过热器/再热器:OD ∅38–∅60 mm(常用 50.8 mm),WT 5–12 mm;总量:数千至上万米。
    •    经济器:OD ∅32–∅42 mm;数量上千根。
    •    空气预热器/烟气受热面:口径近似或用翅片管。
材质:20G/SA-210/SA-213-T11/T22;超临界用 T91/T92;腐蚀段可用不锈钢。


D) 换热式(蒸汽/导热油)过程加热器(壳管式)
    •    换热管:OD **19 mm(3/4”)或 25.4 mm(1”)**最常见;WT 1.65–2.11 mm(BWG 14–12);长度 3–9 m。
    •    数量级:100–3,000 根/台(随换热面积)。
    •    壳体/封头:DN400–DN2600 等级。
材质:碳钢、不锈钢、双相钢 2205/2507、镍基合金。


4) 快速算量方法(早期估算)

电加热器(循环式)
    •    元件支数 n ≈ 总功率 P_total ÷ 单元功率 P_unit(向上取整,三相分组并设置 N+1 冗余)。
    •    护套管总长 L_total ≈ n × 单支长度(常取 2–4 m)。
    •    壳体口径按流量与允许流速估算(液体 0.5–2 m/s;气体 5–15 m/s)。
示例:3 MW,取 18 kW/支 → n≈167;若 2.5 m/支 → 总长≈418 m;壳体 DN400–DN600,再做压降校核。

燃烧加热器(原油加热炉)辐射段
    •    传热面积 A ≈ 炉 Duty Q(MW) × 1000 / 允许热通量 q″(kW/m²)。
    •    选 OD=114.3 mm(4½”),有效长度 L_eff,单根面积≈π·OD·L_eff。
    •    管根数 n ≈ A / 单根面积(向上取整并按回路分配);对流段按需求补足(辐射:对流≈60:40 视流程)。
示例:50 MW,取 q″=40 → A≈1250 m²;若 L_eff=12 m → 单根≈4.31 m²;辐射管≈290 根;对流段再配 2”–3”管 300–600 根。


5) 你可以直接用的规格段(便于招标/询价)
    •    辐射炉管:OD 4”–6”,WT 8–18 mm,10–14 m/根;材质 P22/321H/347H/800H;数量 100–300 根。
    •    对流管:OD 2”–3”,WT 3–6 mm,6–9 m/根;碳钢/不锈钢;数量 200–800 根。
    •    电加热护套管:OD 12–22 mm,WT 1.0–2.0 mm,2–4 m/支;材质 316L/800/600;数量 几十至数百支(按功率)。
    •    锅炉受热面管:OD 38–60 mm,WT 5–12 mm,6–12 m/根;总量数千至上万米。
    •    壳体/接管:壳体 DN400–DN2400;接管 DN25–DN300(循环/法兰加热器)。


6) 订货与BOM要点(Checklist)
    1.    设备类型与 Duty(MW/kW);介质性质、进出口温度与压力。
    2.    选型:辐射/对流管尺寸与材质;电加热元件口径、单元功率与支数;壳体/管嘴口径。
    3.    长度与布置:单根有效长度、总根数、总传热面积。
    4.    连接件:弯头/三通/集管/法兰(ASME B16.5/B16.9/B16.11,Class 150–2500)。
    5.    防腐与检测:FBE/金属喷涂/富锌底漆;NDT(UT/RT/PMI);水压试验。

 


工业加热器(Industrial Heater) 是一种广泛应用在能源、化工、电站、冶金等领域的过程加热设备。它的本质功能就是:
    •    将电能、燃料(天然气/油)、蒸汽或其他能源转化为热量;
    •    通过换热元件、管道或炉膛,将热量传递给工艺介质(气体、液体、蒸汽、工艺流体等)。


🔥 工业加热器的主要类型
    1.    电加热器(Electric Heater)
    •    管状电加热器(Tubular Heater)
    •    法兰电加热器(Flange Heater)
    •    循环加热器(Circulation Heater)
→ 直接把电能转化为热能,常用于石化、电站、食品、医药。
    2.    燃烧加热器(Fired Heater / Furnace)
    •    石油化工常见(加热原油、气体、裂解炉、加氢炉)
    •    以天然气/燃油燃烧,通过辐射/对流管加热流体。
    3.    换热式加热器(Heat Exchanger Heater)
    •    依靠蒸汽、导热油加热介质,常见于锅炉、工艺管线加热。


🏗️ 工业加热器常用的管材

不同工况下,加热器的管材选择差别很大,核心取决于:温度、压力、介质腐蚀性。

1. 碳钢(Carbon Steel)
    •    常用材质:20#、Q345R、ASTM A106 Gr.B、API 5L
    •    特点:成本低,适合 ≤450℃、低腐蚀工况
    •    应用:锅炉水管、蒸汽管、一般燃烧加热器对流管束

2. 低合金钢(Low Alloy Steel)
    •    材质:12Cr1MoV、15CrMo、T11、T22(ASME SA213 系列)
    •    特点:抗蠕变、耐高温(500–600℃)
    •    应用:电站锅炉、石化加热炉辐射管、过热器管

3. 不锈钢(Stainless Steel)
    •    材质:304/304H、321H、316/316L、347H
    •    特点:耐腐蚀、耐高温氧化,常见温度 600–800℃
    •    应用:石化炉管、电加热管护套、强腐蚀介质加热

4. 镍基合金(Nickel-based Alloys)
    •    材质:Inconel 600/625、Alloy 800H/825、Hastelloy C-276
    •    特点:耐极高温(≥900℃)、强抗氯化物腐蚀
    •    应用:乙烯裂解炉、氢气加热器、极端工况电加热器

5. 复合管与内衬管
    •    材质:碳钢基管 + 不锈钢/镍基合金内衬
    •    应用:高温 + 腐蚀并存环境,降低成本


📌 总结
    •    普通锅炉/蒸汽加热器 → 碳钢、低合金钢
    •    石化裂解/高温燃烧炉 → Cr-Mo 合金钢、不锈钢、镍基合金
    •    电加热元件护套 → 304/316L、Incoloy 800、Inconel 600
    •    强腐蚀介质(酸、盐雾、氯离子) → 双相钢 2205/2507、镍基合金


一、按加热器类型的“常见管子尺寸”与“数量级”

A) 燃烧加热器 / 炉管(Fired Heater|原油加热炉、加氢炉、裂解炉对流/辐射段)
    •    辐射段(Radiant Coil)
    •    外径(OD):3”–8”(88.9–219.1 mm);工程常用 4”–6”。
    •    壁厚(WT):6–25 mm(随压力/温度/材质而变;氢工况与高温更厚)。
    •    单根长度:8–14 m/根(炉膛高度决定;多根串/并联成“圈”)。
    •    数量级:50–300 根辐射管比较常见;总长度 几百米到几公里。
    •    对流段(Convection Bank)
    •    外径(OD):1½”–3”(48.3–88.9 mm);可为翅片管。
    •    壁厚(WT):3–8 mm(以换热为主、压力较低)。
    •    数量级:200–800 根不等,总长度 1–6 km。
    •    过桥/连通管与集管
    •    公称通径(NPS):6”–24”(DN150–DN600)较常见;按流量定。

材质提示:碳钢/Cr-Mo 合金钢(T11/T22/P11/P22)、不锈钢 304/321/347、镍基 800H/625(高温/氯化物/氢工况)。


B) 电加热器(Electric:法兰/循环/浸入式)
    •    加热元件护套管(Sheath)
    •    外径(OD):8–25 mm(常见 12、16、19、22 mm)。
    •    壁厚(WT):1.0–2.5 mm(不锈钢/镍基护套)。
    •    单元功率:3–18 kW/支(工业常见);高功率可达 30–60 kW/支(需限表面负荷)。
    •    单支长度:0.5–6 m;直棒或U型折弯。
    •    数量估算:元件数 ≈ 设备总功率 ÷ 单元功率(再按接线与冗余校核)。
    •    循环式(带壳体)
    •    壳体/筒体管:**6”–24”(DN150–DN600)**或小立式压力容器。
    •    进出口管嘴:**1”–12”(DN25–DN300)**按流量/压降定。
    •    法兰加热器
    •    加热元件同上;法兰口径常 DN80–DN300。

材质提示:护套 304/316L、Incoloy 800/825、Inconel 600/625;壳体常用碳钢/不锈钢;对氯化物或酸性介质选 2205/2507、C-276。


C) 锅炉/电站类加热器(过热器、再热器、经济器、空气预热器)
    •    水冷壁/过热器/再热器管
    •    外径(OD):∅38–∅60 mm(常见 50.8 mm)。
    •    壁厚(WT):5–12 mm。
    •    数量级:数千至上万米的管子总量(整台锅炉)。
    •    经济器/省煤器
    •    外径(OD):∅32–∅42 mm。
    •    数量级:上千根。
    •    空气预热/烟气受热面:与经济器口径相近或采用翅片管。

材质提示:20G/SA-210/SA-213-T11/T22,超临界用 T91/T92;腐蚀段可用不锈钢。


D) 换热式(蒸汽/导热油)过程加热器(Shell & Tube)
    •    换热管(常规)
    •    外径(OD):**19 mm(3/4”)或 25.4 mm(1”)**最常见。
    •    壁厚(WT):1.65–2.11 mm(BWG 14–12)。
    •    长度(TL):3–9 m。
    •    数量级:100–3,000 根/台(按换热面积)。
    •    管箱/壳体:DN400–DN2600 级别的筒体与封头。

材质提示:碳钢、不锈钢、双相钢 2205/2507、镍基合金(酸性/氯化物/高温)。


二、快速算量方法(早期估算用)

1) 电加热器(循环式)粗算
    •    已知:总功率 P_total(kW),选 单元功率 P_unit(kW/支)。
    •    元件数量 n ≈ P_total / P_unit(向上取整,再按三相分组、N+1 冗余)。
    •    元件护套管总长度:按 2–4 m/支 估算,L_total ≈ n × L_unit。
    •    壳体口径:按流量与允许流速(液体 0.5–2 m/s;气体 5–15 m/s)反推DN。

示例:3 MW 循环电加热器,取 18 kW/支 → n≈167 支;若每支 2.5 m → 管材总长 ≈ 418 m(护套管)。壳体选 DN400–DN600 区间,再用压降校核。


2) 燃烧加热器(原油加热炉)辐射段初算
    •    已知:炉 duty Q(MW)、允许管表面热通量 q”(≈20–60 kW/m²,视炉型)。
    •    所需传热面积 A ≈ Q × 1000 / q”(m²)。
    •    若采用 OD=114.3 mm(4½”),有效加热长度 L_eff,单根面积 π·OD·L_eff。
    •    管根数 n ≈ A / (π·OD·L_eff),向上取整并按回路分配。
    •    对流段面积再按换热需求补足(通常辐射:对流 ≈ 60:40 左右,视流程)。

示例:50 MW 原油加热炉
    •    取辐射段 q”=40 kW/m² → A_rad ≈ 1250 m²。
    •    选 OD 114.3 mm、单根有效 L_eff 12 m → 单根面积≈ 4.31 m²。
    •    辐射管数 n ≈ 1250/4.31 ≈ 290 根(可分成 5–6 串并联回路)。
    •    对流段再配置 2”–3” 管 300–600 根 量级补足。

上述仅为概算逻辑;实际还需按介质物性、允许压降、结焦/冲刷、热膨胀应力、炉膛布局与标准进行详细校核。


三、你可以直接用的规格段(便于招标/询价)
    •    辐射炉管:OD 4”–6”,WT 8–18 mm,10–14 m/根,材质 P22/321H/347H/800H;数量 100–300 根。
    •    对流管:OD 2”–3”,WT 3–6 mm,6–9 m/根,碳钢/不锈钢;数量 200–800 根。
    •    电加热护套管:OD 12–22 mm,WT 1.0–2.0 mm,2–4 m/支,材质 316L/800/600;数量 几十到数百支(按功率)。
    •    锅炉受热面管:OD 38–60 mm,WT 5–12 mm,6–12 m/根;总量 数千至上万米。
    •    壳体/接管:壳体 DN400–DN2400,接管 DN25–DN300(循环/法兰加热器)。


四、落地清单模板(BOM 提纲)
    1.    设备类型与 duty(MW/kW);介质、进口/出口温度与压力。
    2.    选型:辐射/对流管尺寸与材质;电加热元件口径、单元功率与数量;壳体/管嘴口径。
    3.    长度与布置:单根有效长度、总根数、总传热面积。
    4.    连接件:弯头/三通/集管/法兰规格(ASME B16.5/B16.9/B16.11,Class 150–2500)。
    5.    防腐与检测:涂层(FBE/金属喷涂/富锌底漆)、NDT(UT/RT/PMI)、水压试验。


如果你给我加热负荷、介质、压力温度、布置限制四个关键参数,我可以直接帮你算一版尺寸与用量清单(含材质建议与重量估算),用于立项或询价。

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上海鑫鑫荣特钢材料有限公司
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