蒸汽伴热系统的设计.pdf.pdf

伴热系统的设计苏海滨(恩宜珐玛(天津)工程有限公司,天津300100)摘要:伴热作为一种有效的管道保温及防冻方案在化工装置中一直被广泛应用。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量,通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的热损失,以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。文章介绍了蒸汽伴热管道系统的设计,从蒸汽伴管的直径、最大允许有效伴热长度、伴热管线的累计上升高度等方面介绍了蒸汽伴热系统的设计原则。关健词:蒸汽伴热系统;蒸汽伴热管;U型弯;并联支管中图分类号:TQ051文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)12-0022—02很长一段时间内,蒸汽伴热始终是化工装置中种主要的保温方式。蒸汽伴热的工作原理是通过蒸汽伴热管道散热以补充被保温工艺管道的热损失。蒸汽伴热技术由于蒸汽取用方便、冷凝潜热大、温度易于调节、使用范围较广而成为炼油和化工装置中伴热方式的首选。蒸汽伴热主要应用于输送具有以下特性的流体管路,通过加热保护来保证介质温度符合生产工艺要求,确保工艺系统的正常运行:(1)凝固点高于环境温度的流体管路;(2)流体组分中能形成有害操作的冰或者结晶;(3)含有H。S、HCL、cL等气体,能出现冷凝或者形成水合物的管路;(4)在环境温度下粘度很大,以致在启动循环下达不到正常流量的流体管路;(5)可能出现不符合需要的介质分离的流体管路。蒸汽伴热系统的确立图1蒸汽伴热系统图在规划整个装置伴热的工作中,蒸汽伴管系统22o中固高静蜮:#企业201204图的确定是至关重要的。典型的蒸汽伴管系统图如图1所示,蒸汽伴热管道系统由以下系统组成:(1)蒸汽总管;(2)蒸汽引入管;(3)蒸汽分配站;(4)蒸汽伴管;(5)冷凝水收集站;(6)冷凝水引出管;(7)冷凝水总管。在满足工艺系统要求的前提下,管道工程师更应考虑的是蒸汽分配盘及凝液收集盘的布置问题。蒸汽伴热系统的设计基本遵循以下两条原则:一是根据管道布置图中需伴热管线的疏密程度确定其蒸汽分配盘及凝液收集盘的位置,二是根据楼层的实际情况将蒸汽分配盘及凝液收集盘采用了一种自上而下的布置方式,即蒸汽分配盘尽量放在建筑物的上层,而凝液收集盘则尽量放在建筑物的下层。般情况下,在上述的规划工作完成后装置的蒸汽伴热系统也就基本确定了。二、蒸汽伴热时应当遵循的基本原则(一)蒸汽伴热管的有效长度及伴热管的规格蒸汽伴热管的有效长度是指蒸汽管线从蒸汽供给点开始到凝结水排出点的蒸汽伴热管长度,亦可称为最大容许长度。管径不同,伴热管线的有效长度也不同。通常,单根蒸汽伴热管的有效长度可按下列公式进行计算:L=KE/AQ式中:L——蒸汽伴热管的最大容许长,m;K——蒸汽伴热的热效率一般按60%考虑;E——由蒸汽供给的总热,W:Q——输送管在单位时间内由单位长度散失的全热量,W/m;A——安全系数,~。而伴热管的规格一般采用DN15,如果必要可以适当放大,但是最大不应超过DN40。下表是经过计算后单根蒸汽伴管最大允许有效伴热长度,设计时可以参考下表进行详细设计:伴管直径薹墨￡墨垄查整垫苎壅:(1Tlrf1)≤P≤<p≤<P≤(二)蒸汽分配盘及凝液收集盘管径在工艺上没有特殊要求的情况下,蒸汽分配盘及凝液收集盘的管径通常是按下表确定的。(三)蒸汽伴管线的U型弯及并联支管的问题在蒸汽伴管的设