化工工艺不锈钢管管道蒸汽伴管的设计

简单介绍了化工工艺不锈钢管管道伴热的重要性与伴热设计的基本内容,详细分析了不锈钢管管道伴热保温设计的基本要求,研究了化工工艺不锈钢管管道中伴热系统的具体设计以及安装要求。

在蒸汽伴热不锈钢管管道设计中,设计人员要从实际出发,根据具体的工艺介质实施要求,确定伴热系统参数和设计指标,使工艺介质在系统运行中不会出现凝结或堵塞问题。

1不锈钢管管道伴热设计的重要性

不锈钢管管道伴热设计的重要意义在于改良化工不锈钢管管道的性能,确保达到最大化的热量运输效果。在目前看来,化工生产的能耗总量整体呈现增高的趋势,因此亟待优化不锈钢管管道伴热设计的具体工艺措施。对于不锈钢管管道伴热设计应当重视外伴热管、内伴热管、套夹伴热管以及电伴热的几项设计要点,运用适当的伴热设计措施来避免过度的化工热能消耗,在此前提下体现节约化工能源的宗旨与目标。

2化工工艺不锈钢管管道的伴热设计

化工工艺不锈钢管管道的伴热设计是一些特殊性化工产品送载需求的,为满足不锈钢管管道工艺设计需求而进行全自动伴热效果保温装置的伴热不锈钢管管道是传统的加热不锈钢管管道所不能比拟的。间接性加热是伴热不锈钢管管道的工作原理,与传统的加热不锈钢管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。根据伴热介质的不同伴热设计通常可以分为电伴热以及蒸汽伴热等伴热方式,但在目前电伴热和蒸汽伴热两种伴热方式是目前最经常使用到的。

伴热分配站的设计是伴热设置中最为重要的一个部分,在伴热分配站的实际过程中最需要重视的是仪表、阀门、支架等部件的设计以及分配站的位置设计同样需要重视

。在平台、柱、墙等位置上将伴热分配站进行设置能够便于分配站工作的开展,对工作效率有也适当提高,当应当注意的是分配站的伴热管应当进行缩短;滑动支架以及固定支架是分配站需要设置的,通常以一个滑动支架以及一个固定支架位置;再进行分配站阀门选择时,应当包含截止阀以及切断阀等,而疏水阀则是蒸汽伴热分配站所需要的。再进行伴热不锈钢管管道不锈钢管管道设计工作时应当注重实际情况对半管和总管的位置、不锈钢管管道间阀门接口以及长度等内容进行合理规划。

3化工工艺不锈钢管管道蒸汽伴管伴热保温设计要求

伴管设计不合理,或伴管安装不到位,都会造成化工介质凝固,运输不畅问题。这些问题会影响化工工艺生产效率,也会影响设备运行,严重情况下还会导致停车。对这些问题进行分析,发现其与设计、施工有关。设计人员需要在了解设备或不锈钢管管道伴热要求的前提下,对伴管进行设计。设备伴热设计要求:设计人员需要根据化工介质特性选择伴热方式。

如果介质会对设备造成腐蚀等影响,设计人员应在设备外面设计伴热装置,使其能利用外部伴热方式来保持物料温度。如果介质的属性普通,伴热装置即可以安装在设备外部,也可以在内部。设计人员还要根据不同的化工工艺和设备的具体要求,确定伴管的长度和间距。不锈钢管管道伴管伴热保温设计要求:在伴热不锈钢管管道设计中,一般采取外部伴热方式。设计人员在设计伴热不锈钢管管道系统时,需要根据生产要求,确定伴热不锈钢管管道数量,还要考虑伴热不锈钢管管道的温度和压力等参数,其中前者会决定后者取值,前者则需要按照介质保温要求取值。为了满足保温要求,蒸汽温度会大于介质保温设计参数。化工介质本身的结焦点和凝固点等属性也会对蒸汽温度取值产生影响。在蒸汽压力确定中,要使其处于最佳状态,才不会改变介质状态,不会造成不锈钢管管道堵塞问题。该参数最低不能小于200kPa。在设备或不锈钢管管道运行期间,需要一直提供蒸汽。

4化工工艺不锈钢管管道蒸汽伴热系统设计

4.1蒸汽伴热系统组成

在设计伴热不锈钢管管道时,需要站在总体角度上,考虑伴热系统的设计。其基本构成有:蒸汽总管、蒸汽伴管、被伴不锈钢管管道、蒸汽引出管、冷凝水引出管、冷凝水总管、蒸汽分配站及冷凝收集站等。系统构成图及各构成部分连接情况如图1所示,相关人员需要按照此图,设计安装蒸汽伴管。

4.2蒸汽伴热系统设计内容

伴热系统设计内容主要包括以下几部分,其一,伴热站。伴热站有蒸汽分配站和冷凝水收集站。伴热站一般处于中间位置,在不锈钢管管道间起到桥梁作用,设计人员需要将其设置在墙体或柱子等构造旁边,使其为伴热站起到支撑作用。伴热站虽然连接诸多不锈钢管管道,但设计人员不能使这些不锈钢管管道交叉混乱,要保证不锈钢管管道布置的合理性、整齐性。其二,蒸汽分配站和伴热总管。在设计中,需要确定每种不锈钢管管道的管径和数量。并根据相关公式计算S值,该数值会影响蒸汽分配站设立数量。在设计蒸汽分配站时,需要保证伴热供气组数量超过3个,设计人员需要将其布置在5m半径内。如果伴热供气组过少,设计人员应改变伴热不锈钢管管道设置位置,将其与蒸汽主管连接在一起。设计人员还要根据蒸汽分配站分支数量,确定分配总管和进口总管的口径大小。其三,伴管。在伴管设计中,需要确定其管径大小和数量。这些参数与生产工艺有直接关联。设计人员要根据规范要求,来设计伴管的管径。如果规范没有对应的设计条件时,则要按照相关的公式来计算具体的伴管管径。此外还要确定伴管的最大长度。该长度为最大允许数值,需要参考蒸汽压力和直径参数。伴管需要将伴热分配站与收集站等连接起来,所以其起点应位于分配站附近,终点则位于收集站附近,供前管最大长度应低于15m。拌前管主要担当伴热供汽工作,而伴后管主要承担回凝工作,其长度也不能超过15m。每条伴热不锈钢管管道的最大长度应保持一致,伴管与冷凝器连接时,还要控制伴管输出点与冷凝器间距,该间距即为伴热不锈钢管管道总长,该数值不能超过规定范围。其四,冷凝液站和伴热冷凝液总管。冷凝液站连接的冷凝液管需要超过3根,如果冷凝管线处于单独回收状态,还需要借助疏水器,将其与冷凝液总管连接在一起。冷凝液站与分配站一样,都要设置备用接头。冷凝液站的分支数量不同,收集总管与出口总管的口径也不同。

4.3蒸汽伴热设计

利用蒸汽分配站以及蒸汽不锈钢管管道等工作流程实现控制不锈钢管管道内部温度的设计就是蒸汽伴热设计。在冷凝水的工艺不锈钢管管道的工作环境中一般相对较常使用蒸汽伴热,主要功能只为了防止由于腐蚀性气体形成的冷凝水对化工工艺不锈钢管管道进行腐蚀。

蒸汽伴热系统中,蒸汽伴热分配站是进行其分配和设置的主要构成部分。在设置方面,蒸汽伴热分配站与常规的分配站并无太大差异,依然是在靠近墙柱的位置进行蒸汽分配站设置,不仅要注意蒸汽伴热分派站位置的合理设置。在蒸汽分配站实际操作过程中应当采用立式或水平式机构布置,已达到方便蒸汽的运输和发散的目的,使蒸汽伴热分配站能够确保蒸汽均匀的分配,与此同时蒸汽伴热分配站需要12个预备口的预留在接管数目设计时,在遇到紧急情况时候能够保证蒸汽的分配。冷凝液的收集工作应当建立在蒸汽伴热分配站在满足实际情况需要的条件上,通常采用立式安装形式进行冷凝收集站的安装,从而最大程度避免不锈钢管管道腐蚀危险发生以及有效地保证冷凝液的收集。蒸汽伴热的另一个工作重点是蒸汽伴热不锈钢管管道的设计,通常蒸汽从主不锈钢管管道出发经过单的的蒸汽伴热管再将蒸汽输送到运输不锈钢管管道,蒸汽伴热不锈钢管管道设计时应当充分参照这一理念。同时在蒸汽伴热不锈钢管管道设计时应当注意单独疏水阀的设计,这是保证蒸汽伴热疏水独立进行的根本从而保证伴热工作的安全性,在选择蒸汽伴热不锈钢管管道材料是应当保持与总管的一致。

4.4电伴热设计

电伴热是化工工艺不锈钢管管道中最经常使用的一种加热方式,只要通过通电加热、电阻加热以及感应加热等方式对不锈钢管管道进行保温伴热。不需要频繁的日常维护、施工设计方便、安全性高是电加热的特点,而且随着不断对化工工艺不锈钢管管道伴热技术的研发,电加热已经在较高的利用率的同时保持着对能源消耗的降低。在电伴热的设计工作中应当注意增加电伴热的伴热容量,伴热容量不足会导致不锈钢管管道利用率低下导致热能的浪费,相反电伴热的伴热容量较高的时候会造成设备运行成本的增加,因此应当在保证伴热容量达到工作要求的情况下精确计算伴热容量,最大程度地降低设备运转时所造成的热能浪费。可以利用三维计算机模型进行电伴热设计,将电伴热分配站以及伴热管和总管的具体情况合理规划,分配站在设置的时候应当充分遵循沿墙、柱或平台的位置进行安装,以及保证在分配站前的伴热管尽量缩短,合理的规划分配半管与总管在不锈钢管管道进行设计时,还需注意材质的选取,并明确标注半管的来源以及去除,使电伴热管的设计清晰合理。

5结束语

综上所述,在化工过程的实施过程中,不同的化工介质形态变化条件也不同,对环境的温度、湿度或压力有不同的要求,蒸汽伴热保温方法能够满足化工介质的运行要求。在实际设计中,还应根据具体的化学介质选择合适的材料和性能参数,使设计内容满足介质的需要。设计人员需要重视蒸汽伴管设计,并明确相关的设计要点,保证设计效果。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

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