化工工艺管道的蒸汽伴热设计探讨.doc

化工工艺管道的蒸汽伴热设计探讨.doc化工工艺管道的蒸汽伴热设计探讨
【摘要】目前，我国化工工艺管道设计中仍首选蒸汽伴热技术，在 此，本文就着重论述一下管道蒸汽伴热设计的相关内容，以供参考。
【关键词】化工工艺管道；蒸汽伴热；设计
管道伴热作为一种有效的管道保温及防冻措施，应用于化工工程建设 中，可有效防止易凝结物质在管路输送过程中产生凝固或粘度增大。目前, 管道伴热的常用介质有热水、蒸汽、热载体和电热，而蒸汽伴热因具有蒸 汽取用方便、冷凝潜热大、温度易于调节、适用范围广等特点，且较于其 他介质，其免除了能源费用，因此成为了目前国内大多数炼油和化工企业 首选的伴热技术。在此，本文将着重介绍一下化工工艺管道的蒸汽伴热设 计，以期和同行们共勉。
1蒸汽分配站、疏水站和冷凝液收集站的设置
、疏水站的设置
在3 m半径范围内如有3个或3个以上的伴热点及回收点时，蒸汽伴 热系统应设置蒸汽分配站和疏水站。一般，蒸汽分配站和疏水站的管径可 按下列公式计算，然后按表1查取。
S=A+2B+3C
式中：A-DN15,①12、巾10伴管根数；B-DN20伴管根数；C-DN25 伴管根数。
蒸汽分配站和疏水站应预留1 -2个备用接头，“S”值应包括备用接头 的管径和数量；在同一个蒸汽分配站的蒸汽伴管当量长度宜大致相等，最 短蒸汽伴管的当量长度不宜小于最长伴管当量长度的70%左右；蒸汽分配 站的疏水站可水平安装或垂直安装。

一般，应根据管道设计的需要，将收集站设置为卧式或立式，且其位 置的设置应使伴后管道尽量短。且冷凝液收集站应预留1-2个备用接头， 各伴管接管口应带有各自的蒸汽疏水阀和切断阀。
2蒸汽伴管的其他设计要求
2. 1伴管材料及规格
一般，可用于伴管的管道有铜管、不锈钢管和碳钢管三种，目前国内 化工装置中较为常用的是碳钢管。且其规格为：1/2〃(DN15)、3/4〃(DN20)、 r (DN25)O
2. 2伴热介质的选用
即：当管道内介质温度在95°C以下时，应选用0. 3-0. 6MPa的蒸汽作 为热源；管道内介质温度在95-150°C之间时，应选用0. 7-0. 9MPa的蒸汽 作为热源；当管道内输送温度超过150°C的介质时，若0. 9MPa的蒸汽不能 满足工艺要求时，可选用热载体作为伴热介质。
2. 3管道伴热管管径及所需伴管的最少数量
一般，应根据《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》 (SH/T3040-2002)中的要求来确定蒸汽伴管的管径和根数，但在具体的 设计时，若环境温度、伴管介质的操作条件以及保温材料制品的导热系数 和放热系数与规范中的要求不符时，其管径和根数可按以下公式来计算。
d二 nN
式中：d为伴管计算外径，m； dO为伴管外径，m； Di为保温层外径， m； DO为保温层内径，m； K为热损失附加系数，取1. 15-； n为伴管 根数，根；t为被伴介质温度，°C； ta为环境温度，°C； tst为伴管介质 温度，°C； a为保温层外表面向大气的放热系数，W/m2?°C； ai为伴管内 保温层内加热空间向保温层的放热系数，一般取13. 95W/m2?°C； at为保 温层内加热空间向保温层的放热系数，W/m2?°C；入为保温材料制品倒数 系数，W/m2?°Co