蒸汽及热水伴热方案

1、计算

已知：V704 泵进出口管道物料容易凝固，管道需要增加热水组件进行管道伴热，温度要求控制在35~45 度，管道DN25 ,长度45m，请提供方案。

水温控制有方式：电加热（36 v低压电源）

蒸汽加热

水箱：304 20升方形

循环泵：南方泵业 CHL2-20

管道：不锈钢管，管路中安装两个现场温度计

循环泵流量=2m³/h=(0.025/2）²*3.14*V

V=1.2m/s

物料比热C1，密度ρ1，常态物料温度取20°，则加热物料到最高温度45°需要热量

Q1=(25C1*2000ρ1)kj

蒸汽按照8bar饱和蒸汽计算，查焓值表可知H1=2700kj/kg

45°物料焓值H2=(45C1*2ρ1)kj/kg

焓差H3=H1-H2

换热面积F=Q1/3600/E/(K/1000)/(tm-tc)

tm为平均温度，E传热效率，K传热系数，不锈钢管取K=2000w/㎡*℃

取12mm铜管，则单位长度换热面积为0.038㎡/m，需要总长度为L=F/0.038

以上计算过程未知物料比热，密度

若将物料看作20℃水，按照水的比热和密度算出Q1=209500kj，H2=600kj，H3=2100kj

F=0.56㎡，所需12mm铜管为15m，因为物料管道长度45m，所以可以采取缠绕布管，实现加热。

以上计算过程中物料参数未知，参照水的参数计算得出结果是不准确的。

未计算铜管传热系数，按照传热性能低的不锈钢考虑。

2、施工要求

施工过程中采用12mm铜管缠绕物料管道，每隔100mm用进行固定。铜管连接厂区原有蒸汽管道，且安装电动阀组，在物料管道中增加一处温度传感器，通过温度传感器将温度传输到控制装置，控制电动阀的启停实现35-45℃温度要求。具体施工工艺参照蒸汽管道施工规范，不再详述。

管道施工结束后，采用50mm厚超细玻璃棉保温管壳进行保温，外包0.3厚不锈钢板。

也可以设计一个换热罐，通过计算利用蒸汽将罐体内水加热，再通过新增输送泵将热水经由缠绕在物料管道上的铜管对物料管道中的物料进行加热，整个系统通过两套温度控制装置调节换热罐内水温和物料管中物料温度。

优点是铜管中输送介质为热水，避免了蒸汽泄露的风险，缺点是需要两个换热系统，控制过程不如蒸汽伴热准确简单，设计和施工复杂，增加了换热罐和输送泵设备，造成安装和维护成本增加。

计算过程和施工要求暂未列。