化工工藝管道的伴熱設(shè)計研究

楊貴塘

摘 要：化工生產(chǎn)的終端的設(shè)備和相關(guān)流管道系統(tǒng)中的所屬的化工工藝管道和其他的工藝管道在使用用途上更具特殊性與專業(yè)性。由于對一部分工藝的特殊要求，化工工藝管道在使用過程中，需要對其進(jìn)行伴熱的設(shè)計，以此來實現(xiàn)管道的高溫作用。對化工工藝管道進(jìn)行伴熱設(shè)計具有很高的應(yīng)用價值，不僅能夠保證化工生產(chǎn)工作順利開展同時還起到了很好的節(jié)約資源降低熱能損失的作用。

關(guān)鍵詞：化工工藝；管道伴熱設(shè)計；研究

根據(jù)化工產(chǎn)品送載所需可以將工藝管道分為非伴熱管道與保溫伴熱管道以及保溫管道三大類，根據(jù)不同的化工產(chǎn)品選擇合適的管道進(jìn)行送載。非保溫管道通常用于汽油和煤油的送載；保溫伴熱管道通常進(jìn)行農(nóng)業(yè)柴油、燃料油以及間斷傳出的油料送載；保溫管道則通常用于持續(xù)傳輸?shù)脑偷然て返乃洼d。伴熱及保溫的主要功能是為了使化工產(chǎn)品在送載過程中避免縮減熱損失從而起到節(jié)約能源的作用。

1 化工工藝管道的伴熱設(shè)計

化工工藝管道的伴熱設(shè)計是一些特殊性化工產(chǎn)品送載需求的，為滿足管道工藝設(shè)計需求而進(jìn)行全自動伴熱效果保溫裝置的伴熱管道是傳統(tǒng)的加熱管道所不能比擬的。間接性加熱是伴熱管道的工作原理，與傳統(tǒng)的加熱管道所相比在能源使用方面以及安全性方面都有一定的提升。根據(jù)伴熱介質(zhì)的不同伴熱設(shè)計通常可以分為電伴熱以及蒸汽伴熱等伴熱方式，但在目前電伴熱和蒸汽伴熱兩種伴熱方式是目前最經(jīng)常使用到的。

伴熱分配站的設(shè)計是伴熱設(shè)置中最為重要的一個部分，在伴熱分配站的實際過程中最需要重視的是儀表、閥門、支架等部件的設(shè)計以及分配站的位置設(shè)計同樣需要重視[1]。在平臺、柱、墻等位置上將伴熱分配站進(jìn)行設(shè)置能夠便于分配站工作的開展，對工作效率有也適當(dāng)提高，當(dāng)應(yīng)當(dāng)注意的是分配站的伴熱管應(yīng)當(dāng)進(jìn)行縮短；滑動支架以及固定支架是分配站需要設(shè)置的，通常以一個滑動支架以及一個固定支架位置；再進(jìn)行分配站閥門選擇時，應(yīng)當(dāng)包含截止閥以及切斷閥等，而疏水閥則是蒸汽伴熱分配站所需要的。再進(jìn)行伴熱管道中管道設(shè)計工作時應(yīng)當(dāng)注重實際情況對半管和總管的位置、管道間閥門接口以及長度等內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃。

2 化工工藝管道的伴熱設(shè)計

2.1 蒸汽伴熱設(shè)計

利用蒸汽分配站以及蒸汽管道等工作流程實現(xiàn)控制管道內(nèi)部溫度的設(shè)計就是蒸汽伴熱設(shè)計。在冷凝水的工藝管道的工作環(huán)境中一般相對較常使用蒸汽伴熱，主要功能只為了防止由于腐蝕性氣體形成的冷凝水對化工工藝管道進(jìn)行腐蝕。

蒸汽伴熱系統(tǒng)中，蒸汽伴熱分配站是進(jìn)行其分配和設(shè)置的主要構(gòu)成部分。在設(shè)置方面，蒸汽伴熱分配站與常規(guī)的分配站并無太大差異，依然是在靠近墻柱的位置進(jìn)行蒸汽分配站設(shè)置，不僅要注意蒸汽伴熱分派站位置的合理設(shè)置。在蒸汽分配站實際操作過程中應(yīng)當(dāng)采用立式或水平式機構(gòu)布置，已達(dá)到方便蒸汽的運輸和發(fā)散的目的，使蒸汽伴熱分配站能夠確保蒸汽均勻的分配，與此同時蒸汽伴熱分配站需要1～2個預(yù)備口的預(yù)留在接管數(shù)目設(shè)計時，在遇到緊急情況時候能夠保證蒸汽的分配。冷凝液的收集工作應(yīng)當(dāng)建立在蒸汽伴熱分配站在滿足實際情況需要的條件上，通常采用立式安裝形式進(jìn)行冷凝收集站的安裝，從而最大程度避免管道腐蝕危險發(fā)生以及有效地保證冷凝液的收集。蒸汽伴熱的另一個工作重點是蒸汽伴熱管道的設(shè)計，通常蒸汽從主管道出發(fā)經(jīng)過單的的蒸汽伴熱管再將蒸汽輸送到運輸管道，蒸汽伴熱管道設(shè)計時應(yīng)當(dāng)充分參照這一理念[2]。同時在蒸汽伴熱管道設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意單獨疏水閥的設(shè)計，這是保證蒸汽伴熱疏水獨立進(jìn)行的根本從而保證伴熱工作的安全性，在選擇蒸汽伴熱管道材料是應(yīng)當(dāng)保持與總管的一致。

2.2 電伴熱設(shè)計

電伴熱是化工工藝管道中最經(jīng)常使用的一種加熱方式，只要通過通電加熱、電阻加熱以及感應(yīng)加熱等方式對管道進(jìn)行保溫伴熱。不需要頻繁的日常維護、施工設(shè)計方便、安全性高是電加熱的特點，而且隨著不斷對化工工藝管道伴熱技術(shù)的研發(fā)，電加熱已經(jīng)在較高的利用率的同時保持著對能源消耗的降低[3]。在電伴熱的設(shè)計工作中應(yīng)當(dāng)注意增加電伴熱的伴熱容量，伴熱容量不足會導(dǎo)致管道利用率低下導(dǎo)致熱能的浪費，相反電伴熱的伴熱容量較高的時候會造成設(shè)備運行成本的增加，因此應(yīng)當(dāng)在保證伴熱容量達(dá)到工作要求的情況下精確計算伴熱容量，最大程度地降低設(shè)備運轉(zhuǎn)時所造成的熱能浪費。可以利用三維計算機模型進(jìn)行電伴熱設(shè)計，將電伴熱分配站以及伴熱管和總管的具體情況合理規(guī)劃，分配站在設(shè)置的時候應(yīng)當(dāng)充分遵循沿墻、柱或平臺的位置進(jìn)行安裝，以及保證在分配站前的伴熱管盡量縮短，合理的規(guī)劃分配半管與總管在管道進(jìn)行設(shè)計時，還需注意材質(zhì)的選取，并明確標(biāo)注半管的來源以及去除，使電伴熱管的設(shè)計清晰合理。

3 結(jié)語

化工工藝管道的伴熱設(shè)計是化工產(chǎn)品儲存以及運輸工作中重要的一個環(huán)節(jié)，不論是電伴熱還是蒸汽伴熱兩種方式的選擇都需要結(jié)合實際使用需求。再進(jìn)行伴熱管道設(shè)計時也應(yīng)當(dāng)充分考慮到管道的伴熱性能以及安全性，以此為基本標(biāo)準(zhǔn)對管道的數(shù)量、種類以及排列方式進(jìn)行綜合分析，優(yōu)化設(shè)置路線，有效的利用伴熱管道在安全高效的同時盡可能的節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧春雷，張鑫，姜岱坤.化工工藝管道的伴熱設(shè)計研究[J].化工管理，2018，No.489（18）：102-103.

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[3]朱翠琴.淺析化工裝置中工藝管道的伴熱設(shè)計[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，31（6）：43+101.