蒸汽伴热系统的设计

（ 蒸汽伴管线的 Ｕ型弯及并联支管 的问题 三）
热管之 间每 间隔ｌ 加 一小石棉板 。 ｍ
在蒸汽伴 管的设计 中应 尽量减 少伴管ｕ 型弯及并 联 支管 的设计 ，但 若实 际情况 确实难 以避 免 ，一般 情 况下 ，我们 应遵 循下 列规 则 ：单根伴热 管 线 的累
一
三 、蒸 汽伴热 系统 的有 效运行措 施
图 ３ 并联伴热管线
布置图
在并 联管 线伴 热 中 ，为 防止 某根 管线 蒸汽 发 生 短 路 现 象 ，即 一 根 支 管 的 压 力 降远 小 于 另一 根 支 管 ，我们 一般 采用 两支 管线走 向基 本相 似 的做法 。 如 图３ 所示 。
【 徐 宝东．化工管路设计手册 ［ ．北京： 学工业出版社 ， ２ 】 Ｍ］ 化
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一
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划 ，使其达到 理想 的效 果。ｏ
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参考 文献
【 石 油 化 工 管 道 伴 管 和 夹 套 管 设 计 规 范（ Ｈ／ ０ ０ １ 】 Ｓ Ｔ ３ ４—
２０ ）Ｓ． ０ ２ 【】
图 ２单根伴管的 累计
上 升 高度 示 意 图
要使 蒸汽 伴热 系统 有效 的运 行除 了上 面叙 述 的
些 原则 之外 ，整个 系 统 的排 水亦 是非 常重要 的 。
计 上升高度不 宜大于下表 中规定 的数 值 。
蒸汽压 力 Ｐ （ ａ ， ＭＰ ）
０． ≤ Ｐ ≤ ０． ３ ５ ０． ＜ ｐ ≤ ０． ５ ７ ０． ＜ Ｐ ≤ １０ ７
在 规 划整个 装 置伴 热 的工 作 中，蒸 汽伴 管 系统
２ ｏ 中固高静蜮＃ ２ ：企业 ２ １ ４ ０ ２０
Ｅ — 由蒸汽供给 的总热 ，Ｗ — ： Ｑ — 输送管在单位 时 间内由单位长度 散失 的全 —
热 量 ，Ｗ ｍ ／；
在设计 中需要考虑到工艺管道 中介质 的特性来控 制ｕ 型弯 的总 高度 ，而在 并联支管 的 问题上应严 格执 行 了每个支管的有效长度应等距离 同走 向这 一原则 。
要 求 。文章介 绍 了蒸 汽伴 热管道 系统 的设 计 ，从 蒸汽伴 管的 直径 、最 大允许有 效伴 热长 度、伴 热 管线的 累计 上 升 高度 等方 面介 绍 了蒸 汽伴热 系统的设计 原则 。
关健 词 ： 蒸汽伴 热 系统 ； 蒸汽伴 热管 ； 型 弯 ； Ｕ 并联 支管 中图分类 号 ： Ｑ０ １ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ ） ２ ０ ２ — ２ １ ０ － ３ ４（ ０ ２ １－ ０ ２ ０
很长 一段 时 间 内，蒸汽 伴热 始 终是化 工装 置 中
一
图 的确 定 是 至 关 重 要 的 。 典型 的蒸 汽 伴 管 系 统 图
种 主 要 的保 温 方 式 。蒸 汽 伴 热 的 工 作 原 理 是通
如 图１ 示 ，蒸 汽伴 热 管道 系 统 由 以下 系 统组 成 ： 所 （ ）蒸 汽 总 管 ； （ １ ２）蒸 汽 引 入 管 ； （ ３）蒸 汽 分配 站 ； （ ）蒸汽 伴 管 ； （ ）冷 凝 水 收 集 站 ； ４ ５
２ １ ０１ ．
【 蔡 尔辅．石油化工管道设计 ［ ．北京： ３ 】 Ｍ】 机械工业 出版社 ，
２ ４ ００ ．
（ 任编辑 ： 责 周加转）
２ １ ４ ｏ 中 新 扣企 ２ ０ ０ ２ 阑高 挡 ３
而 下 的布 置方 式 ，即蒸汽 分配盘 尽量放 在建 筑物 的
上 层 ，而凝液 收集盘则尽量放 在建筑物 的下层 。
一
般 情况 下 ，在上述 的规 划工 作完 成后 装置 的
蒸汽伴热 系统也就基本 确定 了。
、
蒸汽伴 热 系统 的确 立
二 、蒸汽伴 热 时应 当遵循 的基 本原则
（ 蒸汽伴热管 的有效长度及伴热管的规格 一） 蒸 汽伴 热管 的有 效长 度是 指蒸汽 管线 从蒸 汽供
给 点开始 到凝 结水排 出点 的蒸汽 伴热管 长度 ，亦可
称 为最大 容许 长度 。管径不 同，伴热 管线 的有效长 度 也不 同 。通 常 ，单根蒸汽 伴热 管 的有效长 度可 按
下 列公式进行计 算 ：
ＬＫ ／Ｑ ＝Ｅ Ａ
式 中：
ｆ
图 １ 蒸 汽伴 热 系统 图
Ｌ —— 蒸汽伴热 管的最大容 许长 ，ｍ ； Ｋ —— 蒸汽伴热 的热效率 一般按６ ％ ０ 考虑 ；
在设 计 中我们 除将 一部 分蒸汽 分配 盘安装 了必 要 的
累计上升高度 。ｍ
疏水 装置 外 ，如果将 蒸汽 分配 盘安装 在 了建筑 物 的 上 层 ，并 采用 倒 立 式放 置 （ 图４ 示 的蒸 汽 分配 如 所 盘 ），使 这些 蒸汽 分配 盘能够 在没 有疏水 装置 的情 况下 也不会产 生积 液 。 以上 只是 对蒸汽 伴 热系 统 的作法进 行 了较 为简 单 的介 绍 。事 实上其 内容远不 止这 些 ，而 且 不 同的
伴热系统 的设 计
苏 海 滨
（ 宜珐 玛 （ 恩 天津 ） 工程 有 限公 司 ， 津 ３ ０ ０ 天 ０ １ ０）
摘 要 ： 热作 为 一种 有效 的管道 保温及 防 冻方案 在化 工装 置 中一 直被 广 泛应 用。其 工作原 理是 通过伴 热媒 体 伴
散 发一 定的 热量 ，通过 直接 或 间接 的热 交换 补 充被伴 热 管道 的热损 失 ，以达到 升 温、保 温或 防冻的 正常 工作
（ ）冷凝 水引 出管 ； （ ）冷凝 水总管 。 ６ ７
过 蒸汽 伴热 管道 散热 以补充 被保温 工 艺管道 的热损 失 。蒸 汽 伴 热 技 术 由于 蒸 汽 取 用 方 便 、 冷 凝 潜 热 大 、温 度 易于调 节 、使 用 范 围较 广而 成为炼 油和 化 工装置 中伴热方式 的首选 。 蒸 汽伴 热主 要应 用于 输送 具有 以下特性 的流体 管 路 ，通 过 加 热保 护来 保 证介 质 温 度 符 合 生 产 工 艺 要求 ，确保 工 艺系 统 的 正常 运 行 ： （ ）凝 固 点 １ 高 于环 境 温度 的流体 管 路 ； （ ）流 体 组分 中能形 ２ 成 有 害操 作 的冰 或 者 结 晶； （ ）含 有Ｈ Ｓ Ｃ 、 ３ 。 、Ｈ Ｌ ｃ 气 体 ，能 出现 冷 凝 或 者形 成 水 合物 的管 路 ； Ｌ等 （ ）在 环 境温 度 下粘 度 很 大 ， 以致在 启动 循 环 下 ４ 达 不 到 正常 流量 的流 体管 路 ； （ ）可 能 出现 不 符 ５ 合 需要 的介质 分离 的流体管路 。
但若 实 际情况 超过 上表 数值 时宜 适 当减少 最大 允许 有 效 长 度 ，但 伴 管 累 计 上 升 总 高 差 不应 超 过
ｌｍ Ｏ ，即Ａ Ｂ 来自百度文库 Ｄ １ｍ Ⅱ 所示 ： ＋ ＋ ＋ ＜ ０ 。女 图２
．
汽
、
、
工程 其要 求也 是不 同 的。这些 都要 求我们 的设 计者 在 遵 循 原 则 的 前提 下 ，对 系统 进 行 因地 制 宜 地 规
一
在 满足 工艺 系统要 求 的前提 下 ，管道 工程师 更 应考虑 的 是蒸汽 分配盘及 凝液 收集 盘 的布 置 问题 。 蒸汽 伴热 系统 的设计基 本遵循 以下 两条 原则 ：一是 根据 管道 布置 图中需伴 热管 线 的疏 密程度 确 定其蒸 汽分 配盘 及凝液 收集 盘 的位 置 ，二是根据 楼层 的实 际情 况将 蒸汽 分配盘 及凝液 收集盘 采用 了一 种 自上
（ 蒸汽伴热管在装置 中的布置 四）
一
Ａ —— 安全系数 ，一般取 １ １ ～ １ ２ 。 ． ５ ． ５
而 伴热 管 的规 格一 般采用 Ｄ １ ，如 果必 要可 以 Ｎ５ 适 当放大 ，但是最大 不应超过Ｄ ４ 。 Ｎ ０
般 来 说 ，对 于 蒸 汽 伴 热 管 线 较 为 集 中 的 区
４ ０ ４ ０
６ Ｏ
墨 垄 查整 垫苎壅：
０５ ＜ ｐ≤ ０７ ． ．
５Ｏ ５Ｏ ７５ ７５
０７ ＜ Ｐ≤ １０ ． ．
６Ｏ
６０ ９０
ＤＮ１ ２ ＤＮ１ ５ ＤＮ ２ ０ ＤＮ ２ ５
６Ｏ ８０
９ ０ １ ２０
１ ０ｏ
（ 蒸汽分配盘及凝液收集盘 管径 二）
域 ，应尽 量 采用 集 中支撑 的 方法 。图４ 示 即是 设 所 计 中一个较 为典型 的例子 ：
下 表是 经过 计算 后单 根蒸 汽伴 管最 大允 许有 效
伴热长度 ，设计 时可 以参考下 表进行详 细设计 ：
伴管直 径
（Ｔｆ） １ｒ ｌ １
ＤＮ１ Ｏ
薹 ￡ 墨
０３≤ Ｐ≤ ０５ ． ．
在工 艺上 没有特 殊 要求 的情 况下 ，蒸汽 分配 盘 及凝 液收集盘 的管径通常 是按下表确 定的 。
图 ４ 蒸 汽伴 热 管 的布 置
（ 蒸汽伴热管的型式 五）
蒸汽伴 热 的型式 通 常分 为两 大类 ， 即直接 接触 式和 非直 接触 式 。对 于输 送腐蚀 性 或热敏 性介 质 的 管路 ，不 可与 伴热 管线直 接接触 ，需采用 非接 触式 伴热 。非接触 型式 具体 作法是 在输 送管路 与 蒸汽伴