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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(dòng)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(duì)電流流動(dòng)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(jiǎn)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(zhǎng)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(jiǎn)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(qǐng)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(duì)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(huì)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(zhǎng)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(shì)
雖然每種方法的優(yōu)點(diǎn)可以爭(zhēng)論,但下表顯示了每種系統(tǒng)的相對(duì)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(duì)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(chǎng)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。
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