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化工生产过程中经常会遇到这些情况:
1、溶剂或物质的熔点较高,在环境温度下容易冷却为固体,导致堵塞管道。
2、溶剂中溶解有溶质,而溶解度受温度影响较大,如果温度降低则可能导致溶质析出而堵塞管道。
3、冬季在寒冷地区,介质中的水会冷却凝结为冰,从而堵塞管道。
4、气体输送过程中可能因为温度降低而部分液化,在管道中容易产生液击。
化工设计过程中如果没有考虑这些因素,在生产过程中极有可能会因为凝结物堵塞管道,轻则造成生产线停摆,造成经济损失;重则可能导致严重的安全事故发生,造成人员说伤亡。因此,在工艺设计过程中,需要对可能产生影响的区域进行额外的伴热设计。
常见的伴热方法有:伴管伴热、夹套管伴热、电伴热方式。介质有热水、蒸汽、导热油等多种类型。不同的伴热有不同的适用范围,前面介绍了采用伴热管的方式对管道进行加热。伴热管是一种额外敷设在工艺管道上的管道,由于其敷设的特殊性因此伴热管的使用范围有限。
本文介绍夹套管及其要求。
夹套管也是一种重要的管道加热方式,与伴热管及其它加热方式相比,夹套管伴热有其独特的优势和劣势:
1、夹套管的换热面积较大,传热效率较高;
2、夹套管可以适用于较高温度的伴热情形;
3、夹套管内介质的温度与工艺管道内介质温差不宜过高,通常不建议超过50℃温差。
4、夹套管内的介质要注意腐蚀性,避免腐蚀管道导致加热介质与工艺介质污染。
5、不要使用可能与工艺介质发生反应的流体作为加热介质。比如,用水加热与水发生反应的物质。
6、夹套管对管道加热效果好,但是在阀门、法兰、流量计等管道附件位置存在薄弱点,因此需要对这些位置进行额外的伴热。
对于一般要求,可以使用跨接管作为伴热热源,对管件进行伴热。
对于较高要求,需要采用套管加热式的管件,或者额外增加电伴热等伴热热源,确保对管件的伴热效果。
7、对于蒸汽夹套伴热,需要在低点位置设置排水阀;
8、夹套管焊接点位较多,工艺复杂,对管道的加工要求较严格,存在较多的薄弱点和泄露点。
9、夹套管在安装、维修、更换以及变更方面灵活性不足,施工难度较高,必须经过严格设计,确保管道按照预期敷设。
10、套管直径、蒸汽供气管直径以及供气压力对伴热套管长度要求如下表:
|
套管通径 |
供气管通径 |
蒸汽压力 |
||
|
0.3-0.6MPa |
0.6-1.0MPa |
|||
|
套管伴热长度 |
||||
|
≤100 |
15 |
45 |
55 |
|
|
125-200 |
20 |
55 |
65 |
|
|
250-350 |
25 |
55 |
65 |
|
|
400 |
40 |
100 |
110 |
|
|
450 |
50 |
100 |
110
|
|