化工工艺管道蒸汽伴热系统设计研究

化工工艺管道蒸汽伴热系统设计研究

齐春全

青海盐湖镁业有限公司 青海省格尔木市 816000

摘要：在我国经济发展中，国民经济是其发展的支柱产业之一。同时在化工生产中要求诸多介质要应用蒸汽伴热进行输送。本文则详细论述了化工管道的蒸汽伴热装置的相关研究进展，分析了其化工工艺管道伴热管设计。

关键词：化工；工艺管道；蒸汽伴热；设计 引言

对于蒸汽伴热管道进行设计过程中，作为设计人员必须从实际出发， 依据实际的工艺介质进行要求，进而确定出伴热系统的设计指标以及具体参数，促使工艺介质在实际系统运行过程中不会发生凝结以及堵塞等情况。

1、蒸汽伴热管道系统设计相关概述

在设计管道中，伴热设计组成了管道设计中较为特殊的设计技术，同时伴热设计要求应用保温装置为伴热设备基础。为了可以满足管道工艺设计之中相关指标，应用管道伴热设计的措施可以自动满足管道伴热的目的，其作为间接性的化工管道加热措施来说，管道伴热设计同其他管道加热形式相比较来说有着一定的差异性。主要是因为管道伴热设计应用热能作为最为必要的伴热能源，同时也可以保证良好的管道运行安全性。依照伴热介质的不同，当前管道伴热设计中要求包括有电伴热以及蒸汽伴热两种类型的管道。在进行具体优化管道伴热设计中，最为重要的是要求对化工管道阀门、支架、仪表等进行合理设计。在大部分情况下，对于建筑物的墙体、柱体、平台都作为管道伴热分配站。在分配站位置的基础上，要求可以保证伴热效率的提升、热量分配环境进行简化， 也可以有效缩短分配站的伴热前管，要求借助滑动性以及固定性的伴热管道支架做好处理工作。

2、电伴热内涵

2.1、电伴热的内涵分析

当前我国工艺管道以及罐体容器之中伴热，当前大部分应用了传统蒸汽加热或者是热水加热，但是电伴热主要是应用电能的能量来对对加热体工艺流程失去的热量进行补充，进而维持介质之中最为合适的工艺温度，同时也是近些年来电伴热材料以及温控技术不断发展的高新产品。

2.2、电伴热的优点

电伴热与传统的蒸汽热水伴热相比较，有如下优点：(1)电伴热装置简单、发热均匀、控温准确、能进行远控、实现温度自动化控制。(2)电伴热具有防爆、可以使用在特殊场合，可靠性高，使用寿命长。(3)电伴热无泄漏，无“跑、冒、滴、漏”，有利于现场环境保护。(4)电伴热比蒸汽伴热在投用运行中稳定可靠，不用受蒸汽压力不足限制，不用受蒸汽热水水质限制，不用受蒸汽冷凝液回水不畅堵塞限制，不用受蒸汽伴热疏水阀故障限制，在特殊场合不用受蒸汽伴热温度过高限制等。(5)在安装施工中可以省去大量不锈钢管材，蒸汽热水伴热通常安装施工采用低压蒸汽到装置区主管线，在进行分配到各支路，蒸汽冷凝液回收低压冷凝液管线，耗费大量的材料人工费用。(6)电伴热可节省保温材料：电伴热产品外形尺寸小，敷设时不会增加保温材料用量，而蒸汽热水伴热需增加蒸汽管或热水管，增大了保温层断面，因而要多用保温材料。(7)电伴热能节约资源：蒸汽热水伴热使用的锅炉每天需要补充5%～10%的水量，并且水质须经软化处理，锅炉水的成本比较高，而电伴热不用水，这在水资源紧缺或供水质量低劣的地区更能显示其优点。

3、蒸汽伴热系统的设计分析

伴热系统设计的主要内容包括有以下内容；首先伴热站，伴热战有着蒸汽分配站以及冷凝水收集站。伴热战通常处于中间位置，一般会在管道间有着桥梁功能，作为设计人员要求把其设置在柱子以及墙体等建筑周围，促使其可以给伴热站有着一定支撑功能。伴热战虽然可以连接较多管道，然而设计人员不仅仅可以会造成管道混乱，也应该确保管道布置过程中的整齐性以及合理性。

第二蒸汽分配站以及伴热总管，在进行设计过程中，要求对每一种管道管径以及数量进行确定好，计算出s值，此数值则会对蒸汽分配站的数量进行确定，在设计蒸汽分配站过程中，要求确保伴热供气组的数量多于3个，作为设计人员要求将其布置在5m的半径之中，一旦供热伴气组较少，作为设计人员必须对伴热管道位置进行改变，进而将其同蒸汽主管进行连接，作为设计人员必须依据蒸汽分配站对分支数量进行确定，进而对分配总管以及进口总管的口径大小进行确定。

第三，伴管。在设计伴管中，要求确定出管径大小以及具体数量，并且其参数以及生产技术有着直接关系，作为设计人员要求对设计伴管的管径进行确定， 一旦规范缺乏与之对应设计条件之时，那么就要求根据与之相关公式对伴管管径进行具体计算，与此同时，必须对伴管的最大长度进行确定，此长度作为最大允许数值，要求对蒸汽压力以及直径参数有所参考，伴管要求把伴热分配站同收集站之间进行连接，因此其起点应该处于分配站周围，终点则必须处在收集站的周围，供前管的长度最大值应该小于15m，每一条伴热管最大长度保持一致，将冷凝器同伴管之间进行连接，并且也需要控制伴管输出点以及冷凝器之间距离，此距离则是伴热管道的总体长度，不能高出规定的范围中。

第四，冷凝液站以及伴热冷凝液总管，冷凝液站连接的冷凝液管要求高出3根左右，一旦冷凝管线在单独回收状态，必须借助疏水器的应用，连接冷凝总管，其同分配站一致，必须设置备用接头，冷凝液站的分支数量有所不同，收集总管同出口总管的口径也有着一定区别。

4、相关注意的事项分析

3.1、对管道旁路阀门合理安排

在一些情况下，存在管道中的化工蒸汽比较多，所以在引出蒸汽之时一般可以应用主管蒸汽管来推进。与此同时，对引出化工蒸汽的操作也可以应用管道阀门来控制。其对蒸汽引出的操作结束后，必须及时将管道阀门切断。一般而言，对管道上可以安装这种阀门设施，为了避免蒸汽以及凝结水进入到管道内部的情况，则不能把旁路阀在疏水阀门的特殊位置进行安装。一般对电伴热设计来说，要求借助三维模型形式来对优化设计的效果，为了实现良好的电伴热设计效果，最为重要的设计措施则是对伴管同总管之间进行处理，保证可以满足最好的分配站运行状态。

3.2、太高管道引出口

对引出蒸汽进行具体操作来说，要求在一定程度上确保抬高管道引出的具体部位。在管道存及凝结水的基础上，要求进行一定排水设计，则必须避免选择U型的排水管道，主要以为此种管道排水速度比较慢，为了可以满足循环应用管内蒸汽效果，要求把伴热设计的具体部位限定于支线管道或者主管的具体部位，经过进行伴热设计处理，进而就可以确保比较好管道隔热效果。技术人员一旦选择蒸汽伴热模式，则必须注意到运输管道对热量的实际分配形式。其对当前伴热设计形式来说，蒸汽伴管一般要求保持一定独立性，将运输管道同蒸汽主管进行相连。对系统中疏水阀门也必须进行布置和设计工作，保证可以满足独立疏水处理以及伴热效果的处理工作，如此就能保证伴热系统的稳定性。

4、结语

本文从实际出发论述和分析了蒸汽伴热管道的优化设计，可以确保化工装置的有序运行，不断推进我国蒸汽伴热管道技术的进步和发展。

参考文献

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