管道伴熱

發(fā)布時間：

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。如果使用有機傳熱流體，則將其返回熱交換器進行再加熱和再循環(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。當電流流過電阻元件時，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、感應和皮膚傳導效應來產(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，以使其在過程中的化學相互作用。

蒸汽伴熱通常通過運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。當管道中的產(chǎn)品溫度高于其周圍的空氣時，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用，僅當環(huán)境溫度低于預定水平時才允許蒸汽進入伴熱線。

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

蒸汽伴熱的類型

夾套- 用于超關鍵應用，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行快速預熱。

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

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而損壞。

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

確定示蹤劑要求

要選擇特定應用所需的蒸汽伴熱管路的尺寸和數(shù)量，必須確定在最差設計條件下產(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，如絕緣的導熱系數(shù)，環(huán)境風速和絕緣表面的發(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)點可以爭論，但下表顯示了每種系統(tǒng)的相對優(yōu)缺點。

由于能源成本不斷上升，工廠需要關注的關鍵領域之一是示蹤系統(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對環(huán)境的影響很小。據(jù)估計，清理一升乙二醇泄漏的成本可能高達5，000.00美元。此成本包括工業(yè)現(xiàn)場發(fā)生泄漏時所需的清理、報告和文檔。蒸汽本質上是安全的，這使其成為大多數(shù)必須最小化點火源的工業(yè)應用的實用選擇。

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