蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應用淺述

于婭茹 樊欣(北京華福工程有限公司，北京 100015)

蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應用淺述

于婭茹 樊欣(北京華福工程有限公司，北京 100015)

伴熱是化工工程中應用最廣泛的一種保溫防凍措施。能夠有效的保證管道的正常運行。在化工工程中，最常用的伴熱方式有兩種：蒸汽伴熱和電伴熱。本文就這兩種伴熱方式進行了淺述，希望能給化工工程的開展提供幫助。

蒸汽伴熱；電伴熱；化工工程；應用淺述

伴熱作為化工工程中最常用的方式，其工作原理是通過一定的介質來散發熱量，從而起到保溫管道的作用。具體的操作方式是：伴熱媒體散發熱量，使被伴熱管道直接或間接的受到熱的傳遞，減少管道熱的損失，達到保溫、防凍的工作要求。應用于化工工程的伴熱方式分四種：電伴熱、內伴熱管伴熱、外伴熱管伴熱、夾套伴熱。這些伴熱方式必須通過一定的伴熱介質才能發揮功效，常用的伴熱介質包括：熱水、熱載體、電熱和蒸汽。在實際工程中，蒸汽伴熱和電伴熱是最常用的兩種伴熱方式。

1 蒸汽伴熱與電伴熱的相關特點介紹

1.1 蒸汽伴熱特點介紹

蒸汽伴熱是利用蒸汽為介質，通過散熱起到保溫管道的作用的一種傳統的保溫方式。對于蒸汽伴熱的基本特征可以從兩個方面來加以分析和理解。具體如下：

(1)蒸汽伴熱的優點。蒸汽伴熱作為傳統的保溫方式，有其自身的優點。具有高熱輸出、高可靠性、高安全性和經濟性的優點。高熱輸出：用伴熱管散發的熱量來補充主管內介質的熱損失，將熱量散發到周圍。蒸汽伴熱系統提供的熱量通過金屬伴管和金屬管道之間的熱傳導，能夠最大程度的防止熱損失。可靠性：在工程中，蒸汽伴熱系統會受很多因素的影響發生故障，但是這些問題對溫度的影響是極小的。經濟性：蒸汽伴熱可以就地取材，利用石化工廠內的低壓蒸汽進行伴熱。為了節約蒸汽，可設置兩個蒸汽伴熱系統，常年使用的和冬季使用的，夏季用不到蒸汽伴熱可以關閉閥門，從而降低了伴熱的費用。

(2)蒸汽伴熱的缺點。蒸汽伴熱的缺點有：節能性差、溫度控制能力差。節能性差：蒸汽伴熱本身就要消耗過量能量，如果蒸汽伴熱管冷凝水管保溫維護不好，就會影響熱的傳導，造成浪費。溫度控制能力差：蒸汽伴熱系統需要將溫度調試到與環境溫度平衡的范圍，如果調試不當，就會造成局部溫度過熱。

1.2 電伴熱的特點

電伴熱是利用電能來維持管道溫度，起到保溫、防凍效果的一種伴熱技術。

(1)電伴熱的優點。維修費用低、可靠性強、溫度控制好、安全性能有保障、節能。維修費用低：電伴熱是通過一定設備實施的，一般情況下無需修理。可靠性：電伴熱是自調加熱器，會根據情況發生溫度的變化，杜絕了恒定功率的故障，利用絕緣電纜提高了可靠性。溫度控制：電伴熱帶有熱動開關或控制系統，能夠達到精確的溫度控制。安全：電伴熱系統利用設備自動調試溫度，消除了潛在的高溫問題，接地回路斷路器將電氣故障的危險減到最小。節能：電伴熱可以根據用戶需要進行溫度的控制，避免了蒸汽伴熱過度的散發熱量。

(2)電伴熱的缺點。投資高：電伴熱的設計水平要求比蒸汽伴熱要高很多，這就增加了其投資。使用不廣泛：雖然電伴熱有很多的優勢，在技術上也進行了改進，但是在實際工作中，許多操作人員利用電伴熱方式的比較少。

2 蒸汽伴熱與電伴熱的具體應用分析

針對蒸汽伴熱和電伴熱的具體應用，可以以100m長度的工藝管道伴熱為例，來進行具體的分析如下：

2.1 在投資方面的比較

(1)蒸汽伴熱的具體投資方案。蒸汽伴熱方案主要包括：伴熱管道、伴熱管道保溫和伴熱疏水系統。伴熱管道：選用1根DN20伴熱鋼管，管線長100m，重量為2.28t（DN20，2.28KG/m）單價為500元/t，那么材料費用為500×2.28=1140元，安裝費用（包括安裝材料和人工工資）為785元。伴熱管道保溫：選用50mm厚巖棉，用鍍鋅鐵皮作為外保護層，全長100m，材料費用經估算為2025元安裝費用為4420元。伴熱疏水系統：對蒸汽伴熱疏水系統進行檢查維護，所支出的費用是500元，安裝費用是300元。

(2)電伴熱的具體投資方案。電伴熱方案針對的主要是電伴熱線。電伴熱線：電壓220v，伴熱溫度5℃，費用133元/m,一根長100m的電伴熱線，費用為13300，給電伴熱線安裝工人的工資為300元，總費用是13600元。

2.2 運行費用方面的比較

(1)蒸汽伴熱方案。管道的伴熱耗汽費用，是根據管道伴熱耗汽量來計算的，管道伴熱耗汽量為0.3t/h,每噸蒸汽按50元計算，運行天數100天，則耗汽費用是0.3×100×24×50=36000元。伴熱管道維護費用包含檢查及維護等各種費用為43000元。

(2)電伴熱方案。管道的伴熱耗電費用，根據管道的伴熱耗電量來計算的，以每米用電量33w為例，管道長100m每小時用電量是33kw·h。管道溫度到達溫度上線，電伴熱發熱量就會降低，輸出功率也就會下降，所以，電伴熱的耗電量一般為額定功率的百分之六十。電價一般為0.2元，所以，運行100天的耗電費用是9504元。

(3)南北方伴熱使用的比較

冬季，北方天氣寒冷，容易使管道造成凍堵。這時就需要伴熱系統進行保溫、防凍，避免管道的破裂，因此，北方使用伴熱系統要多，而且從當前的經濟考慮，多使用的是蒸汽伴熱。在南方，冬季溫度相對北方而言，溫度較高，管道凍堵的現象發生較少，所以伴熱系統使用的也較少，多使用電伴熱系統。

3 結語

綜上所述，電伴熱技術在初始投資使要高于蒸汽伴熱技術，但長遠看來，無論是技術性能、經濟效益還是技能環保等都要遠遠超過蒸汽伴熱技術。目前，大多數還是在使用蒸汽伴熱技術，能夠回收利用多余的廉價蒸汽。電伴熱技術作為一項先進的技術，應用前景廣闊，專業人員應當推廣應用，發揮其積極作用，促進化工工程的健康發展。

[1]張德姜,王懷義,劉紹葉,主編.石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊[M].中國石化出版社,2009.

[2]宋長生.儀表管道防凍凝一種節能式自伴熱內伴熱新方法[J].煉油化工自動化.1983(01).