化工工艺管道的伴热设计解析
化工管道伴热设计规定
化工管道伴热设计规定化工管道是工业领域中极为重要的一种运输系统,其涉及到了各种化工原料及其危险性质。
因此,化工管道的伴热设计规定是相当重要的一个环节。
一旦设计规定出现错误,就有可能会对环境和人身安全带来严重危害。
本文将从以下几个方面来探究化工管道伴热设计规定的相关内容。
一、什么是化工管道伴热化工管道伴热是为了在管道使用过程中,保持管道中介质的温度以及避免结冰或结霜的情况,专门对管道进行加热的一种设计规定。
主要是为了应对工业生产中管道经常遇到的低温低能量状态,比如输送稠度高、密度大、易结晶的石化原材料,或是输送起始点与目的地距离较远,环境温度低等因素。
二、为什么要伴热化工管道由于其性质,输送的物质经过一定距离的运输后,往往会变得更加粘稠、凝固、结晶,甚至产生积瘤等问题。
这些情况都很容易导致管道堵塞、爆破等严重事故的发生。
而加热管道就可以避免这些问题的产生。
同时,加热可以使得介质的温度得到恢复,使得化工生产过程更加稳定、可靠。
三、化工管道伴热设计的规定化工管道伴热设计的规定主要包括以下几个方面:1.管道的选型管道的选用必须考虑到输送的流体性质、管道的工作状态及温度等因素。
对于耐高温、耐腐蚀性较好的材料,其管道的伴热机制也比较容易实现。
而一些易燃易爆、易挥发等物质,则需要更加严格的管道选择,以免对使用者造成不良影响。
2.伴热方式的选定伴热方式的选用与温度调节有着直接关系。
化工管道的伴热方式包括电伴热、蒸汽伴热、热水伴热等多种方式。
选择不同的伴热方式取决于介质传热速率、管道结构和寿命、伴热控制的自动化程度等多种因素。
3.伴热管道的管径及密度管道的管径与伴热密度直接影响着管道的工作效率和伴热控制的难易程度。
通过合理的管道设计以及合适的伴热密度控制,可以使伴热管路的效率更高,系统仍能够保持原有的工作水平。
4.热突寿命的预计化工管道的伴热装置使用寿命与装置加热度(热功率),使用频率,管径和管路材质等因素都有关。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析1. 引言1.1 研究背景化工工艺管道蒸汽伴热系统是化工生产中常用的一种加热方式,通过将蒸汽输送到需要加热的管道周围,实现管道内介质的加热。
随着化工行业的发展和要求的提高,蒸汽伴热系统的设计和优化显得尤为重要。
研究背景部分将介绍当前蒸汽伴热系统设计中存在的问题和挑战,为后续研究提供理论支持和实践指导。
在化工生产过程中,管道输送的介质在运输过程中往往会遇到降温的问题,导致介质流动性变差甚至变为固态,影响生产效率。
为了解决这一问题,伴热系统应运而生,通过在管道周围布置伴热设备,提供热能补充,保持介质在运输过程中的温度稳定。
在实际应用中,由于管道结构、介质性质、工艺要求等因素的复杂影响,蒸汽伴热系统的设计和运行存在着一系列挑战和难点。
有必要对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计进行深入研究和分析,以提高系统的效率和安全性。
1.2 研究目的本文旨在通过对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计分析,探讨如何提高系统的效率和安全性。
具体研究目的包括:1. 分析蒸汽伴热系统的原理,深入了解其工作机制和能量传递方式;2. 探讨化工工艺管道蒸汽伴热系统设计的关键要点,包括管道选材、绝热材料和保温措施等;3. 研究伴热系统设计参数的选择方法,以确保系统能够实现预期的加热效果;4. 探讨伴热系统的优化设计策略,包括提高系统效率、降低能耗等方面;5. 对伴热系统的安全性进行分析,探讨可能存在的安全隐患并提出相应的预防措施。
通过以上研究,旨在为化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计和应用提供理论支持和实践指导,为工程技术人员提供参考,提高系统的可靠性和安全性。
1.3 研究意义通过对伴热系统的设计分析,能够有效地降低能源消耗,提高能源利用率,实现节能减排的目标。
合理设计的伴热系统能够提高管道输送介质的稳定性,减少生产过程中的质量问题,保证产品的质量符合标准要求。
伴热系统的安全性分析也是至关重要的,合理设计可以避免因管道温度过高或过低而导致的安全隐患,保障生产过程和人员安全。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言在化工生产过程中,许多管道需要保持一定的温度以保证工艺过程的正常运行。
蒸汽伴热系统是一种常用的加热方式,通过在管道周围设置蒸汽伴热装置,利用蒸汽的热量来保持管道的温度。
本文将从蒸汽伴热系统的设计原理、系统组成、设计要点以及应用案例等方面进行分析,为化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计提供参考。
二、蒸汽伴热系统的设计原理蒸汽伴热系统是利用蒸汽的高温热量来对管道进行加热的一种方式。
其设计原理主要包括蒸汽供应、伴热管道的选型、控制方式和安全保护等方面。
1. 蒸汽供应蒸汽伴热系统首先需要有稳定的蒸汽供应,通常情况下可以通过锅炉等设备供应高温高压的蒸汽。
蒸汽的温度和压力需要根据管道所需的加热温度和长度来确定,以确保蒸汽能够充分覆盖整个管道,并保持稳定的加热效果。
2. 伴热管道的选型伴热管道的选型需要考虑管道的材质、尺寸和工作温度等因素。
通常采用的伴热管道材质包括不锈钢、碳钢和合金钢等,其尺寸和工作温度需要根据具体的工艺要求进行选择。
伴热管道的绝热层和保护层也需要根据工作环境的要求进行设计,以确保伴热效果和系统的安全性。
3. 控制方式蒸汽伴热系统的控制方式通常包括手动控制和自动控制两种方式。
手动控制需要操作人员根据工艺要求来调节蒸汽的供应量和管道的加热温度,而自动控制则可以通过传感器和控制系统来实现对蒸汽伴热系统的自动监测和调节,从而提高系统的稳定性和安全性。
4. 安全保护蒸汽伴热系统在设计过程中需要考虑系统的安全保护措施,包括过热保护、漏水报警、防火防爆等方面。
这些安全保护措施可以有效地预防因管道堵塞、漏水或其他异常情况导致的安全事故,保障生产系统的安全运行。
三、蒸汽伴热系统的系统组成蒸汽伴热系统通常由蒸汽供应系统、伴热管道系统、控制系统和安全保护系统等部分组成。
1. 蒸汽供应系统蒸汽供应系统包括蒸汽锅炉、蒸汽管道、蒸汽调节阀、疏水阀等设备。
蒸汽锅炉负责产生高温高压的蒸汽,而蒸汽管道和调节阀则用于将蒸汽输送到伴热管道系统中,并保持稳定的供应量和压力。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言化工工艺管道在输送化工产品过程中,常常需要通过加热来保持产品的流动性和稳定性,而蒸汽伴热系统就是一种常见的加热方式。
蒸汽伴热系统是通过将蒸汽流经管道外壁的伴热导热缆,用来提供管道的加热。
本文旨在对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计及分析进行讨论。
二、蒸汽伴热系统的设计原则1. 选择合适的绝热材料在设计蒸汽伴热系统时,首先要选择合适的绝热材料来包裹管道以减少热量的损失。
通常情况下,使用泡沫玻璃、硅酸盐绝热材料等材料是比较常见的选择。
还需要考虑绝热材料的耐高温性能和导热系数。
2. 确定合适的伴热导热缆为了确保管道的加热效果,需要选择合适的伴热导热缆。
通常情况下,根据管道的材质、直径和长度等参数来确定伴热导热缆的型号和数量。
还需要考虑伴热导热缆的耐高温性能、使用寿命和安全可靠性。
3. 合理布局伴热导热缆在设计蒸汽伴热系统时,需要合理布局伴热导热缆,确保其能够覆盖整个管道并且均匀分布。
还需要避免伴热导热缆之间的交叉和重叠,以免影响加热效果。
4. 按需设置温度控制装置为了确保管道的加热温度能够满足工艺需要,需要按需设置温度控制装置。
通常情况下,可以选择温度传感器和温度控制器来实现对管道加热温度的监控和调节。
三、蒸汽伴热系统的设计分析1. 伴热系统的热损失在蒸汽伴热系统设计中,热损失是一个重要的参数。
热损失的大小取决于伴热导热缆的功率、绝热材料的性能以及管道的工作温度等因素。
通过合理选择伴热导热缆的功率和绝热材料的性能,可以有效减少热损失,提高系统的能效。
2. 伴热系统的安全性在设计蒸汽伴热系统时,安全性是一个至关重要的考量因素。
需要保证伴热导热缆和绝热材料的耐高温性能,以及温度控制装置的可靠性。
还需要考虑伴热系统在使用过程中的安全性和稳定性,避免发生温度过高、漏电等安全事故。
四、蒸汽伴热系统的应用案例以某化工厂的生产管道为例,通过蒸汽伴热系统来保持管道的加热温度。
首先对管道进行绝热包裹,然后根据管道的实际情况选择合适的伴热导热缆并进行布局,最后设置温度控制装置进行温度监控和调节。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
化工工艺管道的蒸汽伴热设计是一个重要的工作环节,其目的是为了保证管道内的介质能够达到一定的温度,以满足工艺上的要求。
然而,正确的蒸汽伴热设计需要考虑多个因素,如管道的材质、介质的特性、环境条件等。
下面将从几个方面对化工工艺管道的蒸汽伴热设计进行分析。
1. 管道材质
不同的管道材质具有不同的导热系数和热膨胀系数,因此在蒸汽伴热设计中需要考虑管道材质对热传导的影响。
具有较高导热系数和较低热膨胀系数的管道材质可以提高热传导效率并减少热应力引起的损坏,如金属管道和玻璃钢管道。
而具有较低导热系数和较高热膨胀系数的管道材质则需要增加蒸汽伴热的密度和温度,如塑料管道和橡胶管道。
2. 介质特性
化工工艺管道中的介质不同,其温度和粘度等特性也不相同,对蒸汽伴热设计的要求也不同。
例如,粘度较高的介质需要更高的蒸汽温度和密度才能将热能传递到管道内部;而在反应性介质中,还需要考虑蒸汽的纯度和化学稳定性,以免蒸汽带入杂质或产生不良反应。
3. 环境条件
化工工艺管道所处的环境条件也会影响蒸汽伴热设计。
比如,在低温环境中,需要增加蒸汽伴热的密度和温度以弥补介质自身的热量流失;而在高温环境中,需要采用具有高耐热性能的管道和保温材料,并使用更加热稳定的蒸汽作为伴热介质。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道常常需要通过蒸汽伴热来维持流体的温度,保证工艺的正常运行。
在化工工艺管道的设计和实施中,蒸汽伴热的设计分析具有重要的意义。
本文将从化工管道的伴热原理和伴热设计两个方面介绍化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析。
一、化工管道的蒸汽伴热原理1. 伴热的定义伴热是一种通过传递热量的方式来维持管道内流体温度不变的技术,一般通常是通过蒸汽进行伴热。
2. 伴热原理化工管道中的伴热原理就是在管道外部加装一层防热材料,来减少管道内部流体热量的损失。
当管道里的流体温度低于要求时,通过伴热管路输送蒸汽到伴热套管内部,加热管道周围的防热材料,最终将热量传导到管道中的流体中,达到维持工艺流体温度的目的。
伴热管路的设计中,需要考虑以下几点因素:(1)管道温度差和温度波动从伴热管路到达管道中的流体,需要穿透伴热套管和防热材料隔热层,经过热传导才能加热管道内的流体。
因此,传热的速度和管道温度差密切相关,温度差越大和温度波动越剧烈,蒸汽伴热所需要的热量越多。
所以在进行伴热设计时,要应根据管道实际工况计算温度差和伴热所需要的热量。
(2)管道内流体的性质伴热管路的设计要求在传导热量过程中不引起管道内流体性质的变化,因此要求伴热设计符合管道内流体的要求。
特别是在流体粘度、密度、腐蚀性、流速、总体积,以及运行参数等方面考虑充分,确保设计的伴热可达到工艺与安全要求。
(3)伴热管路的材料选择伴热管路的材料选择也是设计中的一个非常重要的问题。
一般情况下,伴热管路的材料应该能够耐受高温和高压,同时对于强腐蚀性的流体还需要具备耐腐蚀性。
常用的材料有镍基合金、钛合金、不锈钢等。
伴热不仅可以维持管道内流体的温度,还能够节约能源,将蒸汽剩余能量转化为热能,达到多重效果。
因此,对于需要动态操作且在很长时间内需保持温度恒定且非常依赖温度的流体密闭管道,使用蒸汽伴热可谓是最佳选择。
三、结论化工管道的蒸汽伴热设计分析对于保证化工过程的工艺安全和提高化工过程的效率和可靠性具有非常重要的作用。
化工工艺管道的伴热
化工工艺管道的伴热摘要化工生产中,设备和管道的散热是供热系统中热量损失的重要组成部分。
绝热一词,就是对保温跟保冷两个词的一个统称,然而在实际的生产过程当中,人们为了防止相关的设备以及工艺管道可能会向周围的环境当中中释放或者吸收热量,于此同时,在冬季较寒冷的地区,为了防止管道和设备内的介质由于外界的低温环境而造成物理变化,因此绝热工程已经成为当前现代化工装置中不可缺少的一部分。
关键词:化工,管道,设备,伴热第1章工艺管道的伴热系统1.1工艺管道伴热的主要方式(1)内伴热管道伴热:载体伴热管道是被安装在工艺管道内部的,因此其热量可以全部释放于主管道内部。
(2)外伴热管道伴热:载体伴热管道是被安装在工艺管道外部的,因此其热量一部分可以释放到主管道内部,其余部分可以通过保温层释放到了周围的环境中。
如果伴热系统需要的传热量比较大,或者是工艺主管道对温度要求要有一定的温升值时,则需要多条管道共同来伴热,或者是采用传热系数更大的传热胶泥,填充在外伴热管与主管之间。
(3)夹套管道伴热:载体夹套伴热管,就是在工艺管道的外面再安装一套管道,就相当于内管和外管,内外管之间就形成一个换热空间,最终达到工艺要求的伴热效果。
(4)电伴热:电伴热带被缠绕在需要加热的工艺管道外部,其利用电阻体的发热用来补充工艺管道的热量损失。
1.2自调控伴热系统1.2.1 自调控伴热技术自调控伴热技术是新型的一种伴热方式,早在上世纪六十年代,日本就通过直接通电法来加热沥青管道,以达到提高它的流动性的目的。
这种新型的技术,操作起来不仅方便简单,而且运行维护的费用也相对比较低,不仅如此,它的操控性能也比较好,能在短时间内就将要求的伴热温度调整到温度参数范围内。
1.2.2自调控伴热原理自调控伴热的主要原理,是将电缆线和所需要伴热的管道捆绑在一起来达到伴热的目的,通常情况下自调控伴热电缆线是由两根平行的镀锌或者镀银的铜制电缆线构成,其外部是一层高分子半导体材料,最外层是由一种具有阻燃绝燃的护套构成的。
石化工艺管道的伴热设计
石化工艺管道的伴热设计石油化工作为支持社会现代化发展的关键基础在此情况下要引起足够的重视,特别是对于工艺管道部分建设情况。
工艺设备及所用管道中所产生的部分伴热问题在石油化工中一直受到较多关注,同时伴热技术也在不断的发展,在解决保温、防冻等相关需求的同时也满足了热的供应。
就管线的设计来说,管线的伴热式设计是管线的一种特有的设计方法,它的应用离不开绝缘体的应用。
通过对管线的伴热系统的研究,可以使管线的伴热系统达到自动化,从而使管线的伴热系统达到技术要求。
伴随供热系统是石化管线的一种间接供热方法,与其他供热方法有明显的不同。
多因素管线的伴热设计大多是为了充分地将热能作为伴热源来使用,并能够更好地确保管线的安全性。
目前的管内伴热式按照伴热媒质的差异,应该分为两种形式的伴热式:电力伴热式和水蒸气伴热式。
以往管道伴热多用蒸汽作外供热源通过伴热管补偿其散热损失。
这种传统的伴热方式伴热所需维持的温度无法控制;耗热量大安装和维修的工作量大生产管理不方便。
采用电伴热可以有效利用能量有效控制温度。
电伴热方式有感应加热法、直接通电法、电阻加热法等。
化工工艺管道电伴热设计时,一般都是以通电,电阻和感应加热为伴热保温设计。
本实用新型通过电伴热的方式进行设计,结构的设计简单方便,安全系数较高,对日常的维修也没有过多的要求。
此外,近年来随着人们对于电伴热的不断研究,电伴热技术不断发展起来,在能耗逐渐下降的情况下,能源利用率得到有效提升。
是否能有效节省能源一般需要注意电伴热伴热容量的提升,其原则是:因伴热容量较大,设备运行成本随之升高,所以相关工作人员在设计时要借助计算机来计算热容量启动工况,并加以分析与设计,从而实现整体运行能量节省;因伴热容量低会使管道利用率降低,所以在设计中应重视伴热容量过低造成热能浪费。
化工工艺管道的伴热设计研究
化工工艺管道的伴热设计研究伴热技术是化工工艺管道中常用的一种保温措施,它可以有效地保持管道内介质的温度,确保化工生产过程的稳定运行。
伴热设计是一个非常重要的环节,它涉及到管道的材质选择、伴热系统的布置、控制方式等多个方面。
本文将探讨化工工艺管道伴热设计的研究内容,以期为相关领域的从业人员提供一些参考和借鉴。
一、伴热设计的重要性伴热设计在化工工艺管道中的重要性不言而喻。
化工生产过程中的介质可能是高温液体或气体,如果管道温度过低会导致介质凝固或结冰,影响流动性能。
部分介质在长时间的低温环境中容易发生化学反应,导致质量变化,甚至危及设备和人身安全。
伴热设计的合理性和有效性对于工艺管道的运行安全和生产效率至关重要。
二、伴热设计的研究内容1. 管道材质和伴热系统匹配在伴热设计中,首先需要选择合适的管道材质和伴热系统,以确保伴热效果和安全可靠性。
管道材质应具有良好的耐高温性能,而且要考虑介质的腐蚀性,以免对管道材质造成损害。
伴热系统应根据管道的长度、直径、介质的特性和需要的伴热温度来确定,包括伴热电缆、伴热管、伴热带等不同形式的伴热设备。
2. 伴热系统的布置和控制伴热系统的布置和控制直接影响着伴热效果和能耗消耗。
合理的布置可以在保证伴热效果的情况下尽量减少能耗,使之更加节能环保。
伴热系统需要配备相应的控制设备,比如温度传感器、控制器和保护装置等,以实现对介质温度的监测和控制。
3. 热损失的计算和补偿伴热设计需要进行管道的热损失计算,以确定需要的伴热功率和伴热系统的配置。
在实际运行中,伴热系统还需要根据环境温度的变化进行补偿,尤其是在寒冷地区或者户外管道的情况下,需要考虑日照、风速等因素对管道温度的影响,有效地保证管道温度的稳定和一致性。
4. 安全性和可靠性考虑在伴热设计中,安全性和可靠性是首要考虑的因素。
伴热系统的安装需要符合相关的安全标准和规范,确保在运行过程中不会对设备和人员造成危害。
伴热系统的可靠性也需要考虑,比如在电力供应不稳定或者设备故障的情况下,伴热系统应具有自动保护功能,确保管道温度不会出现严重的波动或者偏离设计温度。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析是指在化工生产过程中,通过蒸汽作为热介质,为化工设备提供所需热量以保证工艺的正常运行。
蒸汽伴热设计分析的目标是设计和选择合适的蒸汽伴热系统,使其能够高效、稳定地将热量传递到化工设备上,实现化工工艺的要求。
1. 热负荷计算:热负荷是指化工设备所需的热量。
通过对化工设备的工艺参数、物料性质和工艺流程的分析,确定热负荷的大小。
2. 蒸汽压力选择:选择合适的蒸汽压力可以实现能量的高效传递。
一般情况下,选择低于化工设备使用的蒸汽压力的蒸汽供应,通过减压阀将蒸汽压力调整到合适的工作压力。
3. 蒸汽管道布局:蒸汽管道的布局应满足蒸汽供应和回收的需求。
合理设置主干管道和支管道,确保蒸汽能够顺畅地流入化工设备,并且在使用后能够迅速回收。
4. 蒸汽伴热设备选择:根据化工设备的热负荷和工艺要求,选择合适的蒸汽伴热设备。
一般常用的蒸汽伴热设备包括换热器、蒸汽喷射器和蒸汽加热器等。
5. 蒸汽伴热系统的控制:蒸汽伴热系统应具备合理的控制方式,能够根据化工设备的工作状况灵活调整供热量。
需要对蒸汽的压力、温度等参数进行监测和控制,保证蒸汽伴热系统的正常运行。
在进行蒸汽伴热设计分析时,还应考虑以下几个关键因素:1. 蒸汽回收利用:化工工艺中产生的废热蒸汽可以通过蒸汽回收利用系统进行回收,从而节约能源和降低生产成本。
2. 蒸汽泄漏:蒸汽管道中的泄漏会导致能量的浪费和设备的热效率降低。
在蒸汽伴热设计分析中需要考虑蒸汽泄漏的问题,并采取相应的措施进行防治。
3. 安全性:蒸汽伴热系统的设计应保证设备和人员的安全。
在设计过程中,要考虑到蒸汽的高温和高压特性,合理设置安全阀和过热保护装置,确保系统的安全运行。
蒸汽伴热设计分析的目标是实现蒸汽供应的高效、稳定和安全。
通过合理设计和选择蒸汽伴热系统,可以满足化工工艺对热量的要求,提高生产效率,降低能源消耗,并且减少对环境的污染。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言在化工生产过程中,许多管道需要在输送过程中保持恒定的温度,以避免物料凝固、结晶或变稠,影响工艺的正常进行。
而蒸汽伴热系统正是为了解决这一问题而设计的。
蒸汽伴热系统通过在管道周围敷设伴热电缆或伴热蒸汽管道,利用热传导的方式将热量传递给管道,使之能够保持恒定的温度。
本文将对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计分析进行探讨。
二、蒸汽伴热系统的基本原理蒸汽伴热系统主要由蒸汽供应系统、伴热管道和控制系统组成。
蒸汽通过蒸汽供应系统输送到伴热管道中,利用蒸汽的高温高压特性来传递热量给管道表面,维持管道周围的温度。
控制系统则用来监测管道温度,并根据设定的温度要求来控制蒸汽的供应,以保持管道温度的稳定。
蒸汽伴热系统的基本原理是利用热传导和热对流的方式将热量传递给管道,使之保持恒定的温度。
伴热管道的选择和设计是蒸汽伴热系统设计中的关键环节。
三、伴热管道的选择和设计1. 伴热管道的材料选择伴热管道的材料选择需要考虑到管道所用环境的温度、压力、介质等因素。
一般情况下,伴热管道常用的材料有不锈钢、碳钢和铜等。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,在化工生产中被广泛应用。
碳钢成本较低,但需要注意防腐蚀。
铜具有良好的导热性能,适合在需要高效传热的环境中使用。
2. 伴热管道的敷设方式伴热管道的敷设方式有直埋式、架空式和架空直埋混合式等多种方式。
选择合适的敷设方式需要考虑管道长度、环境条件、维护方便程度等因素。
直埋式敷设适用于较短的管道长度,但维护不便;架空式适用于长距离的管道,但需要考虑管道的稳定性和防护措施;架空直埋混合式则可以综合考虑管道长度和维护方便性。
为了减少热量损耗,伴热管道需要采用绝热材料进行包覆。
常用的绝热材料有岩棉、玻璃纤维、聚氨酯泡沫等。
绝热材料的选择需要考虑其导热系数、耐温性能、防水性能等因素。
伴热管道的伴热功率是设计中的重要参数,它直接影响到管道的保温效果。
伴热功率的确定需要考虑管道的材料、环境温度、介质温度和流速等因素。
化工工艺管道的伴热设计解析
化工工艺管道的伴热设计解析钱蔚1何丹丹21.2中国化学赛鼎宁波工程有限公司浙江315040摘要:本文简要介绍化工装置中工艺管道的伴热方式,同时基于化工生产过程各种伴热方法,研究一下化工装置中工艺管道的蒸汽伴热设计。
关键词:工艺管道;伴热;设计;中图分类号:TU81文献标识码:A文章编号:随着世界能源危机的日益加剧,如何节能成为世界各国高度重视的研究领域之一。
设备和管道的隔热是重要的节能措施之一。
为了防止生产过程中设备和管道向周围环境散发或吸收热量,绝热工程已经成为化工装置中不可缺少的一部分。
工艺管道常用的伴热方式有四种:内伴热管伴热、外伴热管伴热、夹套伴热、电伴热。
工艺管道常用的伴热介质一般有四种:热水、蒸汽、热载体和电热。
本文主要针对化工工艺管道的伴热设计进行讨论。
一)化工工艺管道伴热设计1应采用伴管或夹套伴热的工艺管道1)需从外部补偿管内介质损失,以维持被输送介质温度的管道;2)在输送过程中,由于热损失而产生凝液,并可能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道;3)在操作过程中,由于介质压力突然下降而自冷,可能冻结导致堵塞的管道;4)切换操作或间接停输期间,管内介质由于热损失造成温度下降,介质不能放净吹扫可能凝固的管道;5)在输送过程中,由于热损失可能析出结晶的管道;6)输送介质由于热损失粘度湖;7)输送介质的凝固点等于或高于环境温度的管道。
2伴管伴热的选用原则1)输送介质的终端温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道:a)介质凝固点低于50℃时,宜选用伴管伴热;b)介质凝固点为50℃至100℃时,宜选用伴管伴热;2)输送气体介质的露点高于环境温度需伴热的管道,宜选用伴管伴热;3)介质温度要求较低的工艺管道,输送介质温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道,宜采用热水伴管伴热;4)液体介质凝固点低于40℃的管道、气体介质露高于环境温度低于40℃的管道及热敏性介质管道,宜热水伴管伴热;5)经常处于中重力自留或停滞状态的易凝介质管道,宜选用夹套管伴热或带导热胶泥的蒸汽伴管伴热。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析一、引言在化工生产中,蒸汽伴热技术是一项非常重要的工艺,它能够在输送化工产品的管道中提供稳定的温度,保证化工生产的顺利进行。
蒸汽伴热系统设计合理与否直接影响系统的安全性和经济性。
本文将从蒸汽伴热工艺的原理、设计要点、蒸汽伴热管道的选材与设计、管道局部失热、伴热控制及防护等方面进行浅谈,以期对化工工艺管道的蒸汽伴热设计进行全面的分析。
二、蒸汽伴热工艺原理在化工生产中,需要将高温蒸汽输入到管道中,通过这种方式来保持管道内化工产品的温度。
蒸汽伴热的原理是通过在管道外侧安装一层伴热层,利用蒸汽的高温来传导热量,从而保持管道内的化工产品温度不降低。
通过这种方式,可以有效地保持管道内化工产品的流动性,避免产生结晶、凝固等问题,确保化工生产的正常进行。
三、蒸汽伴热设计要点1.系统设计温度:确定化工产品的使用温度和输送温度,根据管道尺寸和介质要求确定伴热温度。
2.伴热设计功率:考虑管道长度、绝热材料、环境温度等因素来确定伴热功率。
3.管道绝热保温:选择合适的绝热材料和保温材料,加强管道绝热保温措施,减少不必要的热损失。
4.防爆设计:对于易燃易爆的化工产品,需采取相应的防爆措施,确保系统的安全运行。
四、蒸汽伴热管道的选材与设计1.选材:在蒸汽伴热系统中,管道的选材非常重要。
一般情况下,常用的材质有碳钢、不锈钢、镍基合金等。
根据介质的性质和工艺要求选择合适的材质,确保管道的耐腐蚀性和耐高温性。
2.设计要点:蒸汽伴热管道的设计应考虑管道的绝热保温、伴热层的安装、管道的排水和放空等问题。
还需要考虑管道的热膨胀和热应力问题,采取适当的措施来避免管道的变形和破裂。
五、管道局部失热在蒸汽伴热管道中,由于伴热层的覆盖不均匀或者绝热层的损坏,可能会导致管道出现局部失热现象。
局部失热会影响管道内介质的温度分布,甚至导致介质的结晶、凝固等问题,严重影响化工生产的正常进行。
对于管道局部失热问题,需要进行及时的检修和维护,确保管道的正常运行。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析一、引言在化工生产中,工艺管道的传热是一个重要的环节,而在传热过程中采用蒸汽伴热技术是一种常见的做法。
蒸汽伴热技术通过将蒸汽输送到管道周围来实现管道的保温和加热,从而保证介质在管道内的流动温度。
本文将对化工工艺管道的蒸汽伴热设计进行分析,并探讨其在化工生产中的应用。
二、蒸汽伴热技术的原理及特点1. 原理蒸汽伴热技术是通过将高温高压蒸汽输送到管道周围,利用蒸汽的热量来对管道进行保温和加热。
蒸汽伴热系统一般由蒸汽发生器、伴热管道、蒸汽调节阀、温度控制系统等组成。
蒸汽通过伴热管道输送到被加热介质的周围,通过传热将热量传递给管道内的介质,从而达到对介质的加热和保温。
2. 特点蒸汽伴热技术具有以下特点:(1) 效率高:蒸汽伴热系统可以通过调节蒸汽的压力和温度来实现对管道内介质的精确加热,具有传热效率高的特点。
(2) 环保节能:蒸汽是一种清洁的能源,使用蒸汽伴热技术可以减少对化石能源的依赖,降低能源消耗,并减少对环境的污染。
(3) 控制方便:蒸汽伴热系统可以通过温度控制系统实现对加热过程的精确控制,可以根据介质的要求进行灵活调节。
(4) 适用范围广:蒸汽伴热技术适用于各种工艺管道,可以应用于化工、石油、制药、食品等领域。
三、蒸汽伴热设计的关键参数蒸汽伴热系统的设计需要考虑多个参数,其中包括蒸汽的压力、温度,管道的材质、直径,介质的流速和温度等。
以下是蒸汽伴热设计中的关键参数:1. 蒸汽的压力与温度:蒸汽的压力与温度是影响蒸汽伴热系统传热效果的重要参数,蒸汽的压力越高,传热效果越好,但同时也需要考虑输送和控制的难度;蒸汽的温度则直接影响着介质的加热效果,需要根据介质的特性进行合理选择。
2. 伴热管道的材质与直径:伴热管道的材质需要具有良好的耐压、耐高温性能,一般选用不锈钢、铜合金等材质;管道的直径则需要根据介质的流速和温度来确定,保证蒸汽能够充分覆盖管道,使介质得到均匀加热。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道的蒸汽伴热是指在工业生产中使用蒸汽对管道进行加热,以保持管道内介质的温度和流动状态。
蒸汽伴热设计是化工工艺管道设计中的重要环节,直接关系到生产设施的安全和生产效率。
本文将就蒸汽伴热设计进行分析和探讨,以期对相关领域的从业者有所帮助。
一、蒸汽伴热的基本原理蒸汽伴热是通过在管道周围布设加热设备,利用蒸汽的高温来传热,将管道内介质加热到所需温度或保持所需温度不变,以保证介质的正常流动和运输。
在工业生产过程中,一些粘稠、易凝固或易结晶的介质,需要在管道内加热保温,以免造成管道堵塞或介质凝固,从而影响生产。
蒸汽伴热便是为了解决这一问题而设计的一种加热方式。
二、蒸汽伴热设计的关键要点1. 温度和介质要求:首先需要明确管道内介质的工作温度要求和加热保温要求,这是蒸汽伴热设计的基本依据。
不同的介质对温度的要求不同,因此在设计过程中需要根据介质的性质和工艺要求确定加热温度。
2. 管道材质和绝热材料:在蒸汽伴热设计中,管道的材质和绝热材料的选择至关重要。
合理选择耐高温、耐腐蚀的管道材质,并在管道外部布设隔热层,以减少热量的损失和节约能源。
3. 蒸汽伴热系统的布置:蒸汽伴热系统的布置应考虑管道的长度、弯头、接头等因素,确保蒸汽能够充分覆盖管道的每个部位,以实现均匀加热。
4. 控制系统的设计:蒸汽伴热系统的控制系统需要设计合理,包括温度控制、压力控制、自动开关机等功能,以保证管道的安全运行和良好的加热保温效果。
三、蒸汽伴热设计的优化1. 系统热损失的优化:在蒸汽伴热系统的设计中,需要尽可能减少系统的热损失,采用合适的绝热材料和隔热层,减少热量的散失,提高能源利用率。
2. 控制系统的智能化:蒸汽伴热系统的控制系统应考虑智能化设计,采用先进的传感器和自动控制技术,实现对管道加热的精准控制,提高系统的稳定性和可靠性。
3. 能源的节约利用:在蒸汽伴热设计中,需要充分考虑能源的节约利用,采用节能设备和技术,减少蒸汽的消耗,降低生产成本,实现经济效益和环保效益的双赢。
化工工艺管道的伴热设计分析
- 2 -工程设计科学大众·Popular Science 2019年6月化工工艺管道的伴热设计分析江苏天辰化工设计院有限公司 叶国华摘 要:化工工艺管道是一种专业性的特殊管道,在使用工艺方面存在一些特定需求,比如出于保温的目的,需要进行合格的伴热设计。
化工工艺管道伴热设计在保证管道输送顺利进行的前提下,能减少能源浪费,因此具有非常高的应用价值。
文章对此进行了分析。
关键词:化工工艺管道;伴热设计;分析化工行业是能源消耗较高的行业,也是一种危险系数很高的行业,因此,改善化工生产的能源利用情况尤为重要。
针对该生产流程中的热量变化特点,业内已对化工工艺管道伴热设计进行了普遍的应用,这种设计的隔热与保温效果能够在节能方面发挥重大作用。
1 化工工艺管道需要进行伴热设计的原因1.1 管道伴热设计相关介绍管道伴热设计是以管道工艺设计为依据,为管道安装一种能起到间接加热作用的装置,这是一种保温装置,可以自动伴热。
这种设计与传统的加热设计相比,安全性能更高,在能源的使用方面也有绝对的优势。
1.2 需要伴热设计的化工工艺管道需要进行伴热设计的化工工艺管道有以下几个特征。
(1)管道输送的对象对管道中的输送温度要求很高且非常严格。
(2)管道的输送对象在管道输送途中如遇到热量变化,则有可能凝液或产生腐蚀现象。
(3)当管道在操作中途遇到压力变化时,可能会出现故障。
(4)当管道在操作中途遇到温度变化时,其内部的各种物料有可能会发生性质或者结构的改变。
(5)管道内的工作温度要比其输送介质发生凝固的最低温度更低。
1.3 对化工工艺管道进行伴热设计的原因进行伴热设计的目的是为管道做好隔热保护,避免管道操作中途因为热量波动的幅度太大使能量消耗超过预期。
从化工工艺管道的角度来说,如果使用中途出现较大的温度变化,不仅管道内的物料会发生变化,管道的运行也要受阻。
所以对于有上述特点的管道必须进行伴热设计,以达到保温隔热的效果,使管道外的温度不会对管道的运行和管道内的物料造成影响[1]。
化工工艺管道的伴热设计
化工工艺管道的伴热设计摘要:化工生产的终端的设备和相关流管道系统中的所属的化工工艺管道和其他的工艺管道在使用用途上更具特殊性与专业性。
简言之,伴热设计能优化管道内部的性能,从而实现热量有效传输。
从发展的角度看,化工行业仍有快速发展的势头,生产能耗总量持续升高,有关工作人员应持续优化工艺措施,进而推动伴热设计发展。
有关工作人员不仅要深入探索化工工艺管道伴热,还要明确应用原则及工艺流程等,有效应用伴热设计,发挥伴热设计的作用,从而实现节约化工能源,推动化工工艺管道伴热设计发展的目的。
关键词:化工;工艺管道;伴热设计1化工工艺管道伴热设计的意义化工管道在输送高温、高压、易燃、易爆等危险介质时,容易出现结冰、冷凝、凝固等问题,导致管道堵塞、爆炸等事故发生。
因此,为了确保化工管道安全运行,通常要对管道进行伴热设计。
具体意义如下:(1)防止介质结冰。
在低温环境下,管道中的介质容易结冰,导致管道堵塞,影响生产和运行。
通过伴热设计,可以在管道中布置伴热电缆,对管道进行加热,防止介质结冰。
(2)防止介质凝固。
在高温环境下,管道中的介质容易凝固,导致管道堵塞,影响生产和运行。
通过伴热设计,可以在管道中布置伴热电缆,对管道进行加热,防止介质凝固。
(3)防止管道冷凝。
在管道中输送高温介质时,管道表面容易出现冷凝现象,导致管道腐蚀,降低管道寿命。
通过伴热设计,可以在管道表面布置保温材料和伴热电缆,避免管道冷凝。
(4)提高管道安全性。
伴热设计可以保证管道在运行过程中的稳定性和安全性,防止管道爆炸、泄漏等事故的发生,保障工人和设备的安全。
2化工工艺管道伴热设计2.1伴管伴热的选用原则化工工艺管道伴热设计中,伴管伴热的选择应遵循以下五点原则。
第一,当凝固点的温度高于输送介质的终端温度、环境温度,此时,可进行伴热。
如介质凝固点超过100℃,可使用全夹套伴热;如介质凝固点没有超过100℃,但高于50℃,可使用夹套管伴热;如介质凝固点未超过50℃,可使用伴管伴热。
化工工艺管道的伴热设计研究
化工工艺管道的伴热设计研究一、引言化工工艺管道在生产过程中需要传输各种化工原料和产物,其中许多物质在低温下会形成结晶,导致管道堵塞甚至爆裂,影响生产安全和稳定。
在寒冷地区或需要长距离输送的管道中,常常需要对管道进行保温和伴热措施,以确保管道的正常运行。
本文将重点讨论关于化工工艺管道的伴热设计研究。
二、伴热原理伴热是通过加热电缆或加热带来提供管道的保温和加热功能,以防止化工原料在管道中结冰或凝固。
伴热系统主要包括加热电缆或加热带、保温层和外层保护材料。
加热电缆或加热带通过电能将热量传递给管道,保温层隔绝外界温度,外层保护材料则保护整个伴热系统不受外界环境的影响。
在伴热系统设计中,需要考虑管道的输送介质、环境温度、管道材料、管道尺寸、输送距离等因素,以确定正确的伴热方式和参数。
通过合理的伴热设计,可以有效提高管道的安全性和运行稳定性,避免因结冰或凝固导致的意外事故。
三、伴热设计关键技术1. 伴热方式选择常见的伴热方式包括自限制型伴热系统和恒功率型伴热系统。
自限制型伴热系统具有在管道被加热至一定温度时,加热功率自动减小的特性,适用于管道长距离输送和多介质混输的情况。
而恒功率型伴热系统则适用于对管道要求较高的温度保持和均匀性的场合。
2. 伴热电缆选型伴热电缆的选型需要考虑介质的特性、工作温度范围、耐高温能力、抗腐蚀性能和机械强度等因素。
根据管道的输送介质和工作条件,确定合适的伴热电缆类型和规格。
3. 伴热系统布局良好的伴热系统布局可以有效提高热量传递效率,减少能源消耗。
在伴热系统布局设计中,需要考虑管道的特殊形状、支架位置、电源供应情况等因素,确保整个伴热系统均匀、高效地工作。
4. 伴热控制伴热控制系统对伴热系统的运行稳定性和安全性至关重要。
合理选择伴热控制方式,例如温度控制器、温度传感器和保护装置,能够实时监测管道温度变化,保证管道在安全温度范围内运行。
四、伴热设计实例为了更好地说明伴热设计的关键技术,下面将结合一个化工工艺管道的伴热设计实例进行详细介绍。
化工工艺管道的电伴热设计
化工工艺管道的电伴热设计
管道伴热设计是一种特殊的管道设计类型,相比传统的加热设计,伴热设计是一种为满足管道工艺设计需要进行的可进行自动伴热效果的保温装置。
管道的伴热设计是一种间接加热方式,在安全性和能源使用方面与传统加热都有较大差异。
目前常用的伴热设计根据其不同的伴热介质可以分为蒸汽伴热、电伴热等,使用最为广泛的是电伴热和蒸汽伴热两种伴热方式。
本文将重点阐述化工工艺管道中电伴热是如何设计的。
化工工艺管道的电伴热是一种主要利用感应加热、电阻加热以及通电加热等方式进行伴热保温的伴热设计。
电伴热在使用中安全性较高,施工设计较为方便,不需要特别多的日常维护。
并且随着近年来对电伴热的研究逐渐增加,电伴热技术的不断发展减少了能源的消耗,能源利用率很高。
电伴热设计过程中为了方便节约能源和资源需要注意伴热容量的设计,一般电伴热的伴热容量需要注意增加,因为若伴热容量过低管道的利用率过低容易造成热能的浪费。
若伴热容量过高则会增加设备运行的成本,在设计过程中通过计算机分析设计能够有效计算在保证热容量达到启动要求的情况下,尽量节约总运转所需要的能量。
在进行电伴热设计过程中,可以利用三维计算机模型进行设计,合理规划出分配站以及总管和伴管的具体情况,一般分配站位置应当设置在墙柱等平台位置,并注意分配站前的伴管尽量缩短,管道设计过程中要注意总管与伴管的合理划分,以及两者材质的选择。
在进行设计时,伴管需要详细标注其来源与去处,保证设计的合理和清晰。
化工工艺管道的伴热设计研究
化工工艺管道的伴热设计研究一、引言在化工生产过程中,管道输送是必不可少的环节。
很多化工管道需要在恶劣环境条件下进行输送,比如在低温环境下,管道可能会出现结冰的情况,从而导致输送的中断。
为了解决这一问题,伴热技术应运而生。
伴热是通过在管道周围安装加热设备,利用电、蒸汽或热导体等方式将管道保持在一定温度,以防止管道结冰、保证液体在管道中的正常运行。
伴热设计成为了化工工艺管道设计中的重要环节。
本文将针对化工工艺管道的伴热设计展开研究,探讨伴热设计中的关键问题和解决方法,提出一些改进建议,以期为化工工艺管道的伴热设计提供有价值的参考。
二、化工工艺管道的伴热设计原理化工工艺管道的伴热设计需要考虑的主要问题包括管道输送介质的特性、管道环境条件、管道材质、输送介质的温度要求等。
在进行伴热设计时,首先需要对管道进行热力学分析,确定管道保温的类型、保温材料、保温厚度等参数。
1. 输送介质的特性化工工艺管道的输送介质种类多样,包括液态、气态、固态等多种物质。
这些不同的物质对于伴热设计有着不同的要求。
对于易结冰的液态介质,需要在管道周围安装能够提供足够热量以保持介质在管道中处于液态状态的伴热系统。
2. 管道环境条件管道的环境条件也是决定伴热设计的重要因素。
比如在低温、高湿、潮湿等环境下,管道更容易结冰。
管道的周围环境条件还包括周围设备的热态、工作环境的温度、环境湿度等。
3. 管道材质管道材质的选择对伴热设计也有着直接影响。
不同材质的管道传热性能、热膨胀系数等都不尽相同,因此在伴热设计中需要对管道材质进行充分的考虑。
4. 输送介质的温度要求不同的输送介质对温度的要求也不尽相同,有的需要在一定的温度下保持流动状态,有的需要在一定的温度下保持凝固状态。
在伴热设计中需要根据输送介质的特性进行合理的设计。
基于以上原理,化工工艺管道的伴热设计需要充分考虑以上因素,并选择合适的伴热方法和设备,以确保管道在恶劣条件下能够正常运行。
在对化工工艺管道进行伴热设计时,存在一些关键问题需要引起重视。
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化工工艺管道的伴热设计解析
钱蔚1何丹丹2
1.2中国化学赛鼎宁波工程有限公司浙江315040
摘要:本文简要介绍化工装置中工艺管道的伴热方式,同时基于化工生产过程各种伴热方法,研究一下化工装置中工艺管道的蒸汽伴热设计。
关键词:工艺管道;伴热;设计;
中图分类号:TU81文献标识码:A文章编号:
随着世界能源危机的日益加剧,如何节能成为世界各国高度重视的研究领域之一。
设备和管道的隔热是重要的节能措施之一。
为了防止生产过程中设备和管道向周围环境散发或吸收热量,绝热工程已经成为化工装置中不可缺少的一部分。
工艺管道常用的伴热方式有四种:内伴热管伴热、外伴热管伴热、夹套伴热、电伴热。
工艺管道常用的伴热介质一般有四种:热水、蒸汽、热载体和电热。
本文主要针对化工工艺管道的伴热设计进行讨论。
一)化工工艺管道伴热设计
1应采用伴管或夹套伴热的工艺管道
1)需从外部补偿管内介质损失,以维持被输送介质温度的管道;
2)在输送过程中,由于热损失而产生凝液,并可能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道;
3)在操作过程中,由于介质压力突然下降而自冷,可能冻结导致堵塞的管道;
4)切换操作或间接停输期间,管内介质由于热损失造成温度下降,介质不能放净吹扫可能凝固的管道;
5)在输送过程中,由于热损失可能析出结晶的管道;
6)输送介质由于热损失粘度湖;
7)输送介质的凝固点等于或高于环境温度的管道。
2伴管伴热的选用原则
1)输送介质的终端温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道:
a)介质凝固点低于50℃时,宜选用伴管伴热;
b)介质凝固点为50℃至100℃时,宜选用伴管伴热;
2)输送气体介质的露点高于环境温度需伴热的管道,宜选用伴管伴热;
3)介质温度要求较低的工艺管道,输送介质温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道,宜采用热水伴管伴热;
4)液体介质凝固点低于40℃的管道、气体介质露高于环境温度低于40℃的管道及热敏性介质管道,宜热水伴管伴热;
5)经常处于中重力自留或停滞状态的易凝介质管道,宜选用夹套管伴热或带导热胶泥的蒸汽伴管伴热。
3工艺管道伴管常用的伴热介质
1)热水:适用于在操作温度不高或不能采用高温伴热的介质条件下,作为伴热的热源;
2)蒸汽:一般用于管内介质的操作温度小于150℃的伴热;
4蒸汽伴管伴热保温适用范围设备、管道中介质的凝固点、粘度较大,工艺介天津化工2012年5月质需维持的温度较高,或者设备、管道所在区域的防爆等级较高,介质的腐蚀性、热敏性较强时,应选择蒸汽伴热的热保温形式。
5伴管设计中应注意的问题
(1)伴管蒸汽应从主管蒸汽管顶部引出,并在靠近引出处设切断阀,切断阀宜设置在水平
管道上;
(2)每根伴管宜单独设疏水阀,不宜与其他伴管合并疏水;通过疏水阀后的不回收凝结水,宜
集中排放;
(3)为防止蒸汽窜入凝结水管网使系统背压升高,干扰凝结水系统正常运行,疏水阀组不宜设置旁路阀;
(4)伴管蒸汽应从高点引入,沿被伴热管道由高向低敷设,凝结水应从低点排出,应尽量减少
U形弯,以防止产生气阻和液阻;
(5)被伴管为水平敷设时,伴管应安装在被伴管下方下侧或两侧,垂直敷设时,伴管等于或多
于3根时宜围绕被伴管均匀敷设;
(6)伴管经过阀门、管件时,伴管应沿其外形敷设,且宜避免或减少“U”形;
(7)当主管伴热,支管不伴热时,支管上的第一个切断阀应予伴热;
(8)被伴热管道上的取样阀、排液阀、放空阀和扫线阀等均应伴热;
(9)伴管连接应采用焊接,在经过被伴管的阀门、法兰等处可采用法兰或活接头连接。
φ12、
φ10紫铜或不锈钢伴管宜采用卡套式接头连接。
6伴热方式的选用原则
蒸汽伴管常以0.3~1.0MPa的饱和蒸汽作为加热介质,伴管直径一般为15~76mm,但常用
18~25mm。
输送凝固点低于50℃的物料,可采用压力0.3MPa的蒸汽伴管保温;输送凝固点高
于50℃的物料,可采用压力为0.3~1.0MPa的单根或多根伴管保温;输送凝固点高于150℃的
物料,应采用蒸汽夹套管加热。
(二)伴热设备的技术对比
1、蒸汽伴热
蒸汽伴热系统和供热系统是互相独立的两个各级系统,其由点热源供热,经过蒸汽伴热管实现向工艺管道输送热量的功能。
因为蒸汽本身在传输的过程中不可避免的会产生一定热损失,那么工艺管道与热源点的距离不同,得到的热补偿也会相应不同,近点会出现过热补偿而远点则有可能出现补偿不足。
不过由于电伴热受到一定环境因素的限制,蒸汽伴热的应用范围仍比较广泛。
2、电伴热
与蒸汽伴热系统不同,电伴热散热系统和供热系统是互相结合为一个整体的,其为线热源同时供热。
虽然在实际应用中其补偿值和系统所需的热量无法做到严格相等,存在一定的差距,但是电伴热系统没有热量传输问题,因此管道供热相对均匀,不会出现上述蒸汽系统中的管道远近的问题。
通常电伴热设备大概有以下三种:其一为矿物绝缘加热电缆,其由氧化镁材质的绝缘材料以及芯线和金属铠装组合而成。
该电伴热设备中的矿物绝缘加热电缆属于电阻元件,其利用电流经过芯线电阻时,会产生焦尔热。
不过该产品无法随意改变其长度,因此在应用过程中相对不方便;另外一种为恒功率电热带,其与矿物绝缘电缆的原理一样同样属于一种电阻元件,且其功率同样不可调。
但是其产品结构与矿物绝缘加热电缆相比有一定改进,即可以按照实际要截短。
但是另外一个问题就是电阻丝的缠绕间隔一定的节距就会出现一个焊点,如果在节距内截断,那么其余部分就会因为电路不通而丧失作用,这对于短管线伴热的影响比较大。
最后就是自限温电热带,其选用高分子PTC材料制作而成,无论是产品结构还是作用原理都与上述两种不同。
自限温电热带可以跟踪工艺管道的实际温
度对自身输出功率做出调节,分段独立进行也消除了季节和昼夜气温变化的影响。
该设备的自限温加热方法使得电热带更加适应被加热系统,但是上述两种方法则是让被加热系统适应电热带,这就是二者最根本的区别。
对于法兰、阀门以及异形管道来说,采用自限温电热带是非常适用的,不过因为自限温电热带的制作材料为高分子PTC,其对于外界的温度承受非常有限,因此在某些特殊的场合无法使用。
(三)伴热设备性能对比
电气设备应用于易燃易爆等危险区域时,其安全性为首要考虑的重要因素。
电伴热带的设计应用通常要考虑两个地方的安全性,一是电源的接头及开关等联结处,另一个则是电热带表面温度的高低。
这两个问题中,联结处的安全问题解决起来相对容易,只需配备专用的防爆配件即可,对于矿物绝缘电缆及恒功率电热带来说,其功率是由设计电压及电热带电阻来决定的,而电热带的传热速率又由其功率而决定,那么在传热系数一定的情况下,恒功率电热带及矿物绝缘电缆的表面温度则由传热环境及其功率来决定;如果传热效果欠佳,则电热带表面的温度会相应升高。
因此相比而言,蒸汽伴热及自限温电热带均可以对加热温度进行自动控制,因此安全系数更高。
蒸汽压力决定蒸汽伴热设备的最高表面温度,而自限温电热带最高表面温度则是由其材料来决定的。
如果绝缘太好或者传热不畅以及过流过压时,矿物绝缘电缆以及恒功率电热带表面温度有超出其材料熔点的可能,从而发生短路,导致燃烧,严重的有可能比周围气体的爆炸温度要高,引发爆炸事故。
但是自限温电热带和蒸汽伴热装置最多达到其最高表面温度,而不会因为外部条件的变化或者误用导致过热,这两种伴热装置在其最高表面温度的安全限制内,其它全性可以得到保证。
(四)结束语
通过对化工工艺管道的伴热设计,伴热设备的技术对比以及伴热性能对比,能够很好的解析化工工艺管道的伴热设计。
参考文献
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2化工工艺设计手册(下)第三版[M].化学工业出版社.
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[4]李黎,陈洁,王跃新.浅谈夹套管的配管设计[J].科技传播.2011(13)。