管道伴熱

發(fā)布時(shí)間：

2024-01-06 10:34

伴熱系統(tǒng)的類型

伴熱系統(tǒng)可分為兩大類，電動和流體。流體伴熱系統(tǒng)利用高溫下的加熱介質(zhì)將熱量傳遞到管道。流體通常包含在連接到被跟蹤管道的管子或小管中。如果蒸汽是伴熱流體，冷凝水要么返回鍋爐，要么傾倒。如果使用有機(jī)傳熱流體，則將其返回?zé)峤粨Q器進(jìn)行再加熱和再循環(huán)。通常，伴熱流體的加熱可以通過工藝流的廢熱，化石燃料，蒸汽或電力的燃燒來提供。

電伴熱系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)換為熱量，并將其傳遞到管道及其所含流體中。目前使用的大多數(shù)商用電伴熱系統(tǒng)都是電阻式，并采用放置在管道上的電纜形式。當(dāng)電流流過電阻元件時(shí)，產(chǎn)生的熱量與電流的平方和元件對電流流動的電阻成比例。其他專用的電伴熱系統(tǒng)利用阻抗、感應(yīng)和皮膚傳導(dǎo)效應(yīng)來產(chǎn)生和傳遞熱量。

有效的蒸汽伴熱

蒸汽伴熱是將蒸汽熱應(yīng)用于管道和容器，以保持所需的過程溫度，防凍，粘度控制或獲得流體內(nèi)的溫度控制點(diǎn)，以使其在過程中的化學(xué)相互作用。

蒸汽伴熱通常通過運(yùn)行與要加熱的管道或容器直接接觸的蒸汽管線來完成。

蒸汽伴熱的需求

蒸汽伴熱的工作原理非常簡單。當(dāng)管道中的產(chǎn)品溫度高于其周圍的空氣時(shí)，熱量將通過管道壁從產(chǎn)品傳遞到周圍的空氣。

這種熱損失將導(dǎo)致產(chǎn)品的溫度下降。管道隔熱將顯著降低熱量損失率，但不幸的是，沒有隔熱是100%有效的。

蒸汽是一種非常有效的熱載體，其壓力和溫度之間具有固定的關(guān)系。它可以長距離傳輸熱量，并在恒定溫度下釋放熱量。

為了彌補(bǔ)產(chǎn)品管道損失的熱量，小口徑蒸汽管道或示蹤劑被連接到產(chǎn)品線上。蒸汽產(chǎn)生的熱量進(jìn)入產(chǎn)品線并取代損失的熱量。傳遞的熱量，以及產(chǎn)品溫度，都可以通過簡單的自作用控制系統(tǒng)輕松控制。同樣類型的控制也可用于冬季化應(yīng)用，僅當(dāng)環(huán)境溫度低于預(yù)定水平時(shí)才允許蒸汽進(jìn)入伴熱線。

為了找到泄漏的部位，必須拆卸數(shù)百米管道的絕緣層。費(fèi)用是巨大的，也與腳手架有關(guān)。因此，請記住這一點(diǎn)，并確保蒸汽伴熱正確安裝。

蒸汽伴熱的類型

夾套- 用于超關(guān)鍵應(yīng)用，通常產(chǎn)品溫度必須始終保持在較高溫度。使用蒸汽夾套還可以對管道進(jìn)行快速預(yù)熱。

關(guān)鍵- 在這里，蒸汽伴熱用于保持產(chǎn)品的溫度，如果其溫度低于預(yù)定水平，該溫度將固化或變質(zhì)。

非臨界- 跟蹤用于將產(chǎn)品粘度保持在最佳泵送水平。

冬季化- 確保管道不會因惡劣天氣條件下的凍結(jié)而損壞。

儀表-小口徑蒸汽伴熱管，通常為10毫米，用于保護(hù)流量計(jì)、控制閥、取樣站、脈沖管路等。

確定示蹤劑要求

要選擇特定應(yīng)用所需的蒸汽伴熱管路的尺寸和數(shù)量，必須確定在最差設(shè)計(jì)條件下產(chǎn)品管道的熱損失率。

這種熱損失率取決于產(chǎn)品溫度和環(huán)境溫度之間的差異。其他因素，如絕緣的導(dǎo)熱系數(shù)，環(huán)境風(fēng)速和絕緣表面的發(fā)射率將影響這種損失率。

尺寸和長度

最常見的蒸汽伴熱直徑是 3/8 英寸（9.52 毫米）和 1/2 英寸（12.7 毫米）外徑銅管或不銹鋼管。使用了直徑為 5/8 英寸（15.88 毫米）和 3/4 英寸（19.05 毫米）外徑管;但是，這需要更大的費(fèi)用。3/8英寸的管道更容易被沉積物和/或碎屑堵塞，因此使用頻率較低。銅的傳熱特性較好，而不銹鋼在腐蝕性環(huán)境中表現(xiàn)出更好的耐受性。

蒸汽伴熱與其他方法相比的優(yōu)勢

雖然每種方法的優(yōu)點(diǎn)可以爭論，但下表顯示了每種系統(tǒng)的相對優(yōu)缺點(diǎn)。

由于能源成本不斷上升，工廠需要關(guān)注的關(guān)鍵領(lǐng)域之一是示蹤系統(tǒng)的可靠性和能源效率。與使用熱流體進(jìn)行伴熱相比，蒸汽的高可用熱含量提供了許多好處，并且比電伴熱效率高得多。

由于蒸汽主要由水組成，因此在泄漏到大氣中時(shí)對環(huán)境的影響很小。據(jù)估計(jì)，清理一升乙二醇泄漏的成本可能高達(dá)5，000.00美元。此成本包括工業(yè)現(xiàn)場發(fā)生泄漏時(shí)所需的清理、報(bào)告和文檔。蒸汽本質(zhì)上是安全的，這使其成為大多數(shù)必須最小化點(diǎn)火源的工業(yè)應(yīng)用的實(shí)用選擇。

由于這些原因，在大多數(shù)工業(yè)和過程應(yīng)用中，使用蒸汽伴熱仍然是溫度維持的最佳選擇。