干货分享之：管道伴热

伴热系统的类型

      伴热系统可分为两大类，电动和流体。流体伴热系统利用高温下的加热介质将热量传递到管道。流体通常包含在连接到被跟踪管道的管子或小管中。如果蒸汽是伴热流体，冷凝水要么返回锅炉，要么倾倒。如果使用有机传热流体，则将其返回热交换器进行再加热和再循环。通常，伴热流体的加热可以通过工艺流的废热，化石燃料，蒸汽或电力的燃烧来提供。

      电伴热系统将电能转换为热量，并将其传递到管道及其所含流体中。目前使用的大多数商用电伴热系统都是电阻式，并采用放置在管道上的电缆形式。当电流流过电阻元件时，产生的热量与电流的平方和元件对电流流动的电阻成比例。其他专用的电伴热系统利用阻抗、感应和皮肤传导效应来产生和传递热量。

有效的蒸汽伴热

      蒸汽伴热是将蒸汽热应用于管道和容器，以保持所需的过程温度，防冻，粘度控制或获得流体内的温度控制点，以使其在过程中的化学相互作用。

      蒸汽伴热通常通过运行与要加热的管道或容器直接接触的蒸汽管线来完成。

蒸汽伴热的需求

      蒸汽伴热的工作原理非常简单。当管道中的产品温度高于其周围的空气时，热量将通过管道壁从产品传递到周围的空气。

      这种热损失将导致产品的温度下降。管道隔热将显著降低热量损失率，但不幸的是，没有隔热是100%有效的。

      蒸汽是一种非常有效的热载体，其压力和温度之间具有固定的关系。它可以长距离传输热量，并在恒定温度下释放热量。

      为了弥补产品管道损失的热量，小口径蒸汽管道或示踪剂被连接到产品线上。蒸汽产生的热量进入产品线并取代损失的热量。传递的热量，以及产品温度，都可以通过简单的自作用控制系统轻松控制。同样类型的控制也可用于冬季化应用，仅当环境温度低于预定水平时才允许蒸汽进入伴热线。

      为了找到泄漏的部位，必须拆卸数百米管道的绝缘层。费用是巨大的，也与脚手架有关。因此，请记住这一点，并确保蒸汽伴热正确安装。

蒸汽伴热的类型

• 夹套- 用于超关键应用，通常产品温度必须始终保持在较高温度。使用蒸汽夹套还可以对管道进行快速预热。

• 关键- 在这里，蒸汽伴热用于保持产品的温度，如果其温度低于预定水平，该温度将固化或变质。

• 非临界- 跟踪用于将产品粘度保持在最佳泵送水平。

• 冬季化- 确保管道不会因恶劣天气条件下的冻结而损坏。

• 仪表-小口径蒸汽伴热管，通常为10毫米，用于保护流量计、控制阀、取样站、脉冲管路等。

  
  

确定示踪剂要求

      要选择特定应用所需的蒸汽伴热管路的尺寸和数量，必须确定在最差设计条件下产品管道的热损失率。

      这种热损失率取决于产品温度和环境温度之间的差异。其他因素，如绝缘的导热系数，环境风速和绝缘表面的发射率将影响这种损失率。

尺寸和长度

      最常见的蒸汽伴热直径是 3/8 英寸（9.52 毫米）和 1/2 英寸（12.7 毫米）外径铜管或不锈钢管。使用了直径为 5/8 英寸（15.88 毫米）和 3/4 英寸（19.05 毫米）外径管;但是，这需要更大的费用。3/8英寸的管道更容易被沉积物和/或碎屑堵塞，因此使用频率较低。铜因其传热特性而成为首选，而不锈钢在腐蚀性环境中表现出更好的耐受性。

蒸汽伴热与其他方法相比的优势

      虽然每种方法的优点可以争论，但下表显示了每种系统的相对优缺点。

      由于能源成本不断上升，工厂需要关注的关键领域之一是示踪系统的可靠性和能源效率。与使用热流体进行伴热相比，蒸汽的高可用热含量提供了许多好处，并且比电伴热效率高得多。

      由于蒸汽主要由水组成，因此在泄漏到大气中时对环境的影响很小。据估计，清理一升乙二醇泄漏的成本可能高达5，000.00美元。此成本包括工业现场发生泄漏时所需的清理、报告和文档。蒸汽本质上是安全的，这使其成为大多数必须最小化点火源的工业应用的实用选择。

      由于这些原因，在大多数工业和过程应用中，使用蒸汽伴热仍然是温度维持的首选。

蒸汽伴热及其他方法的比较

	蒸汽	热流体	电
流体成本	低	中	高
补偿成本	低	中	高
维护成本	从低到高取决于维护实践	中	低
温度控制	高	中	高
温度范围	中	高	中
示踪剂的长度	中	低	高
本质安全	是	是	不
能效	高	中	低
冻结潜力	是	不	不
升温速度	高	中	低
需要泵送	不	是	不

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