不锈钢管道伴热系统的类型
不锈钢管道伴热系统的类型
伴热系统的类型
伴热系统可(kě)分(fēn)為(wèi)两大类,電(diàn)动和流體(tǐ)。流體(tǐ)伴热系统利用(yòng)高温下的加热介质将热量传递到管道。流體(tǐ)通常包含在连接到被跟踪管道的管子或小(xiǎo)管中。如果蒸汽是伴热流體(tǐ),冷凝水要么返回锅炉,要么倾倒。如果使用(yòng)有(yǒu)机传热流體(tǐ),则将其返回热交换器进行再加热和再循环。通常,伴热流體(tǐ)的加热可(kě)以通过工艺流的废热,化石燃料,蒸汽或電(diàn)力的燃烧来提供。
電(diàn)伴热系统将電(diàn)能(néng)转换為(wèi)热量,并将其传递到管道及其所含流體(tǐ)中。目前使用(yòng)的大多(duō)数商(shāng)用(yòng)電(diàn)伴热系统都是電(diàn)阻式,并采用(yòng)放置在管道上的電(diàn)缆形式。当電(diàn)流流过電(diàn)阻元件时,产生的热量与電(diàn)流的平方和元件对電(diàn)流流动的電(diàn)阻成比例。其他(tā)专用(yòng)的電(diàn)伴热系统利用(yòng)阻抗、感应和皮肤传导效应来产生和传递热量。
有(yǒu)效的蒸汽伴热
蒸汽伴热是将蒸汽热应用(yòng)于管道和容器,以保持所需的过程温度,防冻,粘度控制或获得流體(tǐ)内的温度控制点,以使其在过程中的化學(xué)相互作用(yòng)。
蒸汽伴热通常通过运行与要加热的管道或容器直接接触的蒸汽管線(xiàn)来完成。
蒸汽伴热的需求
蒸汽伴热的工作原理(lǐ)非常简单。当管道中的产品温度高于其周围的空气时,热量将通过管道壁从产品传递到周围的空气。
这种热损失将导致产品的温度下降。管道隔热将显著降低热量损失率,但不幸的是,没有(yǒu)隔热是100%有(yǒu)效的。
蒸汽是一种非常有(yǒu)效的热载體(tǐ),其压力和温度之间具有(yǒu)固定的关系。它可(kě)以長(cháng)距离传输热量,并在恒定温度下释放热量。
為(wèi)了弥补产品管道损失的热量,小(xiǎo)口径蒸汽管道或示踪剂被连接到产品線(xiàn)上。蒸汽产生的热量进入产品線(xiàn)并取代损失的热量。传递的热量,以及产品温度,都可(kě)以通过简单的自作用(yòng)控制系统轻松控制。同样类型的控制也可(kě)用(yòng)于冬季化应用(yòng),仅当环境温度低于预定水平时才允许蒸汽进入伴专線(xiàn)。
為(wèi)了找到泄漏的部位,必须拆卸数百米管道的绝缘层。费用(yòng)是巨大的,也与脚手架有(yǒu)关。因此,请记住这一点,并确保蒸汽伴热正确安装。
蒸汽伴热的类型
夹套- 用(yòng)于超关键应用(yòng),通常产品温度必须始终保持在较高温度。使用(yòng)蒸汽夹套还可(kě)以对管道进行快速预热。
关键- 在这里,蒸汽伴热用(yòng)于保持产品的温度,如果其温度低于预定水平,该温度将固化或变质。
非临界- 跟踪用(yòng)于将产品粘度保持在*佳泵送水平。
冬季化- 确保管道不会因恶劣天气条件下的冻结而损坏。
仪表-小(xiǎo)口径蒸汽伴热管,通常為(wèi)10毫米,用(yòng)于保护流量计、控制阀、取样站、脉冲管路等。
确定示踪剂要求
要选择特定应用(yòng)所需的蒸汽伴热管路的尺寸和数量,必须确定在*差设计条件下产品管道的热损失率。
这种热损失率取决于产品温度和环境温度之间的差异。其他(tā)因素,如绝缘的导热系数,环境风速和绝缘表面的发射率将影响这种损失率。
尺寸和長(cháng)度
*常见的蒸汽伴热直径是 3/8 英寸(9.52 毫米)和 1/2 英寸(12.7 毫米)外径铜管或不锈钢管。使用(yòng)了直径為(wèi) 5/8 英寸(15.88 毫米)和 3/4 英寸(19.05 毫米)外径管;但是,这需要更大的费用(yòng)。3/8英寸的管道更容易被沉积物(wù)和/或碎屑堵塞,因此使用(yòng)频率较低。铜因其传热特性而成為(wèi)优选,而不锈钢在腐蚀性环境中表现出更好的耐受性。
蒸汽伴热与其他(tā)方法相比的优势
虽然每种方法的优点可(kě)以争论,但下表显示了每种系统的相对优缺点。
由于能(néng)源成本不断上升,工厂需要关注的关键领域之一是示踪系统的可(kě)靠性和能(néng)源效率。与使用(yòng)热流體(tǐ)进行伴热相比,蒸汽的高可(kě)用(yòng)热含量提供了许多(duō)好处,并且比電(diàn)伴热效率高得多(duō)。
由于蒸汽主要由水组成,因此在泄漏到大气中时对环境的影响很(hěn)小(xiǎo)。据估计,清理(lǐ)一升乙二醇泄漏的成本可(kě)能(néng)高达5,000.00美元。此成本包括工业现场发生泄漏时所需的清理(lǐ)、报告和文(wén)档。蒸汽本质上是**的,这使其成為(wèi)大多(duō)数必须*小(xiǎo)化点火源的工业应用(yòng)的实用(yòng)选择。
由于这些原因,在大多(duō)数工业和过程应用(yòng)中,使用(yòng)蒸汽伴热仍然是温度维持的优选。
蒸汽伴热及其他(tā)方法的比较
|
蒸汽 |
热流體(tǐ) |
電(diàn) |
流體(tǐ)成本 |
低 |
中 |
高 |
补偿成本 |
低 |
中 |
高 |
维护成本 |
从低到高取决于维护实践 |
中 |
低 |
温度控制 |
高 |
中 |
高 |
温度范围 |
中 |
高 |
中 |
示踪剂的長(cháng)度 |
中 |
低 |
高 |
本质** |
是 |
是 |
不 |
能(néng)效 |
高 |
中 |
低 |
冻结潜力 |
是 |
不 |
不 |
升温速度 |
高 |
中 |
低 |
需要泵送 |
不 |
是 |
不 |