蒸汽及热水伴热方案
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言化工工艺管道在输送化工产品过程中，常常需要通过加热来保持产品的流动性和稳定性，而蒸汽伴热系统就是一种常见的加热方式。
蒸汽伴热系统是通过将蒸汽流经管道外壁的伴热导热缆，用来提供管道的加热。
本文旨在对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计及分析进行讨论。
二、蒸汽伴热系统的设计原则1. 选择合适的绝热材料在设计蒸汽伴热系统时，首先要选择合适的绝热材料来包裹管道以减少热量的损失。
通常情况下，使用泡沫玻璃、硅酸盐绝热材料等材料是比较常见的选择。
还需要考虑绝热材料的耐高温性能和导热系数。
2. 确定合适的伴热导热缆为了确保管道的加热效果，需要选择合适的伴热导热缆。
通常情况下，根据管道的材质、直径和长度等参数来确定伴热导热缆的型号和数量。
还需要考虑伴热导热缆的耐高温性能、使用寿命和安全可靠性。
3. 合理布局伴热导热缆在设计蒸汽伴热系统时，需要合理布局伴热导热缆，确保其能够覆盖整个管道并且均匀分布。
还需要避免伴热导热缆之间的交叉和重叠，以免影响加热效果。
4. 按需设置温度控制装置为了确保管道的加热温度能够满足工艺需要，需要按需设置温度控制装置。
通常情况下，可以选择温度传感器和温度控制器来实现对管道加热温度的监控和调节。
三、蒸汽伴热系统的设计分析1. 伴热系统的热损失在蒸汽伴热系统设计中，热损失是一个重要的参数。
热损失的大小取决于伴热导热缆的功率、绝热材料的性能以及管道的工作温度等因素。
通过合理选择伴热导热缆的功率和绝热材料的性能，可以有效减少热损失，提高系统的能效。
2. 伴热系统的安全性在设计蒸汽伴热系统时，安全性是一个至关重要的考量因素。
需要保证伴热导热缆和绝热材料的耐高温性能，以及温度控制装置的可靠性。
还需要考虑伴热系统在使用过程中的安全性和稳定性，避免发生温度过高、漏电等安全事故。
四、蒸汽伴热系统的应用案例以某化工厂的生产管道为例，通过蒸汽伴热系统来保持管道的加热温度。
首先对管道进行绝热包裹，然后根据管道的实际情况选择合适的伴热导热缆并进行布局，最后设置温度控制装置进行温度监控和调节。
化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计与优化
化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计与优化发布时间：2023-01-16T02:01:17.477Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：赵晓洲[导读] 化工产业的健康发展对于中国的经济建设起着十分关键的作用赵晓洲天津兴辰工程技术服务有限公司 300400摘要：化工产业的健康发展对于中国的经济建设起着十分关键的作用，能够有效地提升我国的经济水平，促进社会的健康可持续发展。
在化工生产过程之中，需要输送很多不同种类的介质，结合介质的物性，必须要依赖于蒸汽伴热，才能够顺畅地输送这些物料，避免出现结露或者冻结的情况。
基于此，文章对化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计与优化策略进行了研究，以供参考。
关键词：工艺管道；蒸汽伴热系统；设计优化1化工工艺管道蒸汽伴热系统概述工艺管道常见的伴热方式主要有三种，由于内伴管伴热有伴管热变形问题，且不能用于输送腐蚀性及热敏性介质，因此很少用于石油化工装置。
夹套伴热按夹套管连接方式的不同分为管帽式夹套和法兰式夹套。
电伴热是利用电能为热源的伴热形式，能有效进行温度控制，近年来逐渐应用于新建化工装置中。
伴热采用的主要伴热介质为热水、蒸汽、热载体以及电热。
蒸汽外伴管伴热因具有成本低廉、冷凝潜热大、温度易于调节、适用范围广等特点，成为目前国内大多数石油化工装置首选的伴热方式。
2蒸汽伴热的主要内容由于长期处于低温环境，容易产生冷凝、凝固、热度损失等现象，直接使得工艺介质提升了粘度，从而影响了相关设备、管线、仪表等的正常使用。
在不进行特殊加热的前提下，一般都会使用蒸汽伴热系统。
蒸汽伴热的主要组成部分有6个，分别是将蒸汽进行引人的管道、将冷凝水加以储存的总管、将冷凝水进行引出的管道、对蒸汽进行分配的分配站、蒸汽伴管、蒸汽的总管。
3化工工艺管道蒸汽伴热系统的具体设计要点研究3.1明确蒸汽伴管的流程图工作人员在设计蒸汽伴热系统时，必须明确蒸汽伴管的流程图，要让化工工艺管道的相关管道、仪表及管线设备与蒸汽伴管的流程图一致，避免出现管道或管线乱接，造成运输工作无法顺利进行，阻碍现场管理工作顺利进行，为后期运输工作带来不利影响。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道常常需要通过蒸汽伴热来维持流体的温度，保证工艺的正常运行。
在化工工艺管道的设计和实施中，蒸汽伴热的设计分析具有重要的意义。
本文将从化工管道的伴热原理和伴热设计两个方面介绍化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析。
一、化工管道的蒸汽伴热原理1. 伴热的定义伴热是一种通过传递热量的方式来维持管道内流体温度不变的技术，一般通常是通过蒸汽进行伴热。
2. 伴热原理化工管道中的伴热原理就是在管道外部加装一层防热材料，来减少管道内部流体热量的损失。
当管道里的流体温度低于要求时，通过伴热管路输送蒸汽到伴热套管内部，加热管道周围的防热材料，最终将热量传导到管道中的流体中，达到维持工艺流体温度的目的。
伴热管路的设计中，需要考虑以下几点因素：（1）管道温度差和温度波动从伴热管路到达管道中的流体，需要穿透伴热套管和防热材料隔热层，经过热传导才能加热管道内的流体。
因此，传热的速度和管道温度差密切相关，温度差越大和温度波动越剧烈，蒸汽伴热所需要的热量越多。
所以在进行伴热设计时，要应根据管道实际工况计算温度差和伴热所需要的热量。
（2）管道内流体的性质伴热管路的设计要求在传导热量过程中不引起管道内流体性质的变化，因此要求伴热设计符合管道内流体的要求。
特别是在流体粘度、密度、腐蚀性、流速、总体积，以及运行参数等方面考虑充分，确保设计的伴热可达到工艺与安全要求。
（3）伴热管路的材料选择伴热管路的材料选择也是设计中的一个非常重要的问题。
一般情况下，伴热管路的材料应该能够耐受高温和高压，同时对于强腐蚀性的流体还需要具备耐腐蚀性。
常用的材料有镍基合金、钛合金、不锈钢等。
伴热不仅可以维持管道内流体的温度，还能够节约能源，将蒸汽剩余能量转化为热能，达到多重效果。
因此，对于需要动态操作且在很长时间内需保持温度恒定且非常依赖温度的流体密闭管道，使用蒸汽伴热可谓是最佳选择。
三、结论化工管道的蒸汽伴热设计分析对于保证化工过程的工艺安全和提高化工过程的效率和可靠性具有非常重要的作用。
蒸汽伴管伴热保温
3.1蒸汽伴管伴热保温时间：2008-02-26 来源：作者：3 伴热保温的选用当隔热不能满足工艺物料的隔热保温要求时，一般采用伴热保温的形式。
伴热保温通常有蒸汽伴热、热水伴热、导热油伴热和电热带伴热等。
3.1 蒸汽伴管伴热保温3.1.1 蒸汽伴管伴热保温适用范围设备、管道中介质的凝固点、粘度较大，工艺介质需维持的温度较高，或者设备、管道所在区域的防爆等级较高，介质的腐蚀性、热敏性较强时，应选择蒸汽伴热的热保温形式。
3.1.2 热源介质的选用蒸汽伴热常用饱和蒸汽作热源介质，蒸汽压力通常由蒸汽温度决定，而蒸汽温度根据工艺介质需保温的情况而定，一般情况下蒸汽应高于被保温介质的温度。
选用的蒸汽温度应考虑工艺物料的特性，如结焦点、凝固点等。
使用蒸汽压力一般等于或低于1300kPa，常用350～1000kPa，最低200kPa。
压力太低时，管道阻力造成蒸汽的压力降低会产生冷凝液，因而伴管长度较短，工程上一般不采用低于200kPa压力的伴管蒸汽。
蒸汽热源在操作期间及开、停车时不应中断。
3.1.3 蒸汽伴管伴热保温的设计要求a) 设备伴管伴热保温的设计要求设备内介质是酸或其他严重腐蚀性的物料时，设备如需伴热保温应采用外部伴热，对于其他物料，可以采用外部伴热，或内部伴热。
工艺系统专业根据化工工艺专业发表的设备工艺数据表中提出的伴热保温的要求对设备的伴热长度、伴管间距进行计算。
b) 管道伴管伴热保温的设计要求物料管道一般采用外部伴热。
工艺系统专业根据化工工艺专业的条件和由管道材料专业提出的伴热保温管道所需伴热管的根数及其他要求，在“管道命名表说明”中写明管子的蒸汽伴热管的根数。
3.1.4 蒸汽伴管伴热保温计算3.1.4.1 设备蒸汽伴管伴热保温计算a) 设备伴热管管径的选择设备伴管的规格，通常采用DN15～DN25管径的管子，如果需要，也可以采用大一点的管径。
b) 设备伴管伴热经隔热后的热损失计算1) 保温隔热层表面至周围空气给热系数(α0)α0=αr＋αk(3.1-1)式中α0——保温隔热层表面至周围空气给热系数，W/(m2·℃)；αr——保温隔热层的辐射传热系数，W/(m2·℃)；αk——对流传热系数，W/(m2·℃)。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析是在化工生产中常见的一项任务。
蒸汽伴热是指通过蒸汽传递热量给管道中的流体，以提供所需的温度或保持流体的温度。
在化工工艺中，常用的蒸汽伴热方式有蒸汽夹套、蒸汽喷嘴和蒸汽空气加热器等。
蒸汽伴热设计需要考虑的是管道的传热性能。
根据传热原理，传热速率与传热面积、传热温差以及传热介质的传热系数有关。
在设计时需要合理确定传热面积和传热温差。
传热面积一般通过增加管道的长度或增加管道的外表面积来实现。
传热温差一般是根据被伴热流体的温度要求和蒸汽的供热能力来确定。
蒸汽伴热设计还需要考虑管道的热损失。
热损失是指在传递热量过程中由于管道周围环境的影响而导致的热量损失。
热损失可以通过选择合适的绝热材料或增加绝热层来减小。
在确定绝热层厚度时，需要考虑管道材料的传热系数、环境温度以及被伴热流体的温度等因素。
蒸汽伴热设计还需要考虑管道的流体力学特性。
在设计时需要合理确定流体的流速、流量和流态，以保证伴热效果的同时不造成管道内的流体堵塞或流速过高而引起的压力损失。
对于需要避免结垢或结冰的流体，还需要增加管道的冲洗装置或采取防结垢措施。
蒸汽伴热设计还需考虑管道的安全性。
在选择管材和管件时应考虑化学性质、耐压能力和耐腐蚀能力，并进行合理的参数设计和计算。
在管道的进出口处应设置安全阀和疏水器等安全装置，以确保系统的安全运行。
蒸汽伴热设计是一个复杂的过程，需要综合考虑传热性能、热损失、流体力学特性和安全性等因素。
只有在合理的设计和分析基础上，才能实现管道的高效蒸汽伴热和安全运行。
蒸汽管道伴热安装方式及铺设注意事项
蒸汽管道伴热安装方式及铺设注意事项什么要伴热？在生产实践中有些易凝结的介质，比如原油，重油等，在管路输送过程中，由于温度逐渐降低，粘度逐渐增大，甚至会凝固影响生产。
因此在输送这类介质时，必须采取保温措施，以维持物料一定的温度。
2什么是伴热？伴热是为了防止管道内物料结晶，凝固或者满足工艺需求，要物料保持一定的温度而采用的一种恒温或加热的方式。
管线蒸汽扫线工作时表管温度可达500℃左右，如电伴热带安装措施不当会被高温损坏，在此特殊情况下，需对电伴热带安装采取规范性置定。
可选用安徽环瑞阻燃加强型自控温电伴热带，型号： DBR-PB46-25W （最高承受温度为205℃）或者是MI加热电缆，具体安装方式不一样：一、在选型自控温电伴热带为满足在管线蒸汽扫线高温环境下的伴热需求，可采用双层保温结构来保证其使用，如下：可采用（图示）双层保温结构来保证使用。
一般来说，这种结构的内层厚度为5-10cm，在内保温层外加包铝胶带，铝胶带上敷设电热带。
每毫米内层可使用扫线温度降低10℃左右。
当然在扫线时，电伴热带应停止通电。
管线热损失仍按常规设计。
保温层厚度只能按外层为计算厚度。
以确保扫线中不致损坏电伴热带。
二、选型MI加热电缆时针对高温伴热的情况，MI加热电缆连接可采用焊接方式，蒸汽管道电伴热带的铺设注意事项：(1)当蒸汽从主管蒸汽管顶部引出,电伴热带应安装在管道的下方下侧或两侧,垂直敷设时,电伴热带等于或多于3根时宜围绕被伴热带均匀敷设;。
（2）当蒸汽应从高点引入,蒸汽管道上电伴热带应由高向低敷设,凝结水应从低点排出,应尽量减少U形弯,以防止产生气阻和液阻;(3)针对高温伴热的情况，电热带连接应采用焊接（只针对MI加热电缆）(4) 每根伴管宜单独设疏水阀,不宜与其他伴管合并疏水;通过疏水阀后的不回收凝结水,宜法兰等处可采用法兰或活接头连接。
(5) 为防止蒸汽窜入凝结水管网使系统背压升高,干扰凝结水系统正常运行,疏水阀组不宜设置旁路阀;。
蒸汽伴热蒸汽伴热管规定
蒸汽伴热蒸汽伴热管规定导读:就爱阅读网友为您分享以下“蒸汽伴热管规定”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 蒸汽伴热管规定目录1.0 范围2.0 规范和标准2.1 规范”2.2 有关规范3.0 设计3.1 技术要求3.2 布置原则3.3 伴热系统识别3.4 伴热管设计3.5 附件的伴热3.6 仪表13.7 安全释放阀3.8 排液3.9 伴热管的尺寸及根数3.10 伴热管长度3.11 疏水阀接管3.12 伴热管凝液收集3.13 疏水阀3.14 伴热管的固定3.15 膨胀圈4.0 材料4.1 不锈钢管/碳钢管4.2 不锈钢管子配件/碳钢管配件4.3 疏水阀4.4 阀门4.5 钢管材料4.6 传热胶泥5.0 安装5.1 蒸汽伴热管5.2 表面加工 5.3 SUPPORTS支架6.0 检验6.1 试验2范围本规定涉及管道、设备及仪表蒸汽伴热设计、安装及检验方面的最低要求。
1.0 规范和标准下列文件，包括所用的附件，组成了本规范，本规范所用文件的颁布日期必须是有效的。
规范根据所有适用的美国、州及地方法规1.1 有关规范管道材料管道预制规定工艺及公用管道设计规定管支架—设计及预制保温材料及应用—热保温保温材料及应用—冷保温保温材料及应用—隔音油漆材料及应用规定石化企业伴热管及夹套管设计规定2.0 设计2.1 技术要求本规定应作为蒸汽伴热系统绘制图纸及确定型式的基准。
工艺及公用管道、仪表、设备等需要蒸汽伴热来防冻和(或)保温的部分应在P&ID及(或)管道一览表上标明。
3凡保温管道应在管线一览表上规定可操作的最低温度。
若某种产品属于热敏感性，则其最高允许温度也应在管线一览表上标明。
伴热供汽及凝液回收的压力等级应在P&ID上指明。
在P&ID图上及管线一览表上标明的蒸汽伴热(包括伴热管及夹套管)也可用其他方式替代，如电加热、内伴热或盘管等，但要经规范设计部门的批准。
2.2 布置原则一般都由总管提供蒸汽分配及凝液回收，在外区，单根伴热管就不必要有凝液收集管(伴热管可直接走向凝液总管)单根伴热管一般不从蒸汽总管上接出，除非位置很远或某台设备的特殊设计。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计摘要：蒸汽伴热是化工工艺管道保温、防冻普遍采用的一种有效方案，被广泛的应用在化工生产装置中。
在管道输送过程中，有些介质会出现结晶、冷凝、冻结现象，同时出现伴随温度改变介质粘度随之改变，为了防止上述情况的出现，必须采取经济有效的保温、防冻措施。
文章详细介绍了工艺管道蒸汽伴管的设计和优化。
关键词：蒸汽伴热；化工工艺管道；蒸汽伴管设计；高黏易凝物料是化工生产中常见的介质之一，随着管道的延长，介质的温度逐渐下降。
温度降低意味着粘度增加，输送困难，从而导致凝管、堵管现象发生。
因此，此类管道需要采取适当的保温及防冻措施，以确保介质在工艺管道中的稳定输送。
管道伴热已成为化工生产中最常用的保温方法。
它用于直接或间接的热交换补偿被伴热管道的热损失，达到保温或防冻的作用。
目前，管道伴热介质通常使用热水、蒸汽、导热油或电热。
由于蒸汽伴热应用范围广、冷凝潜热大、取用方便等特点，蒸汽伴热始终是最重要的伴热方式。
本文重点介绍化工工艺管道蒸汽系统伴热设计。
1.蒸汽伴热管道系统设计的依据化工生产装置中管道蒸汽伴热按照《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH/T 3040—2012规范及专利商要求进行设计。
1.蒸汽伴热设计原则和内容1.设计原则。
设计蒸汽伴热管道必须满足操作温度要求，同时确保整个系统的安全运行。
此外，对设备和经济性的投资是设计的重要考虑方面。
（1）蒸汽伴热热源采用饱和蒸汽，同时增加蒸汽饱和度。
伴热蒸汽温度通常要求高于工艺介质的温度，其中工艺介质的特性（例如结焦、凝固点等）需要考虑。
各种工艺介质选择的蒸汽温度不同。
（2）分配站可设计为卧式、立式两种，根据现场情况，选择合适的分配站形式。
同时满足优化管道安装、缩短管道长度和设计经济性的要求。
（3）蒸汽伴管最大允许有效伴热长度原则。
a.伴管沿被伴热管的有效长度（包括垂直管道）可按表1选用。
表1 蒸汽伴管最大允许有效伴热长度b．当伴热蒸汽的凝结水不回收时，表1中的最大允许有效伴热长度可延长20%；c.采用导热胶泥时，表1 中的最大允许有效伴热长度宜缩短20%；d.当伴管在最大允许有效伴热长度内出现U形弯时，累计上升高度不宜大于表2中规定的数值。
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1、计算
已知：V704 泵进出口管道物料容易凝固，管道需要增加热水组件进行管道伴热，温度要求控制在35~45 度，管道DN25 ,长度45m，请提供方案。
水温控制有方式：电加热（36 v低压电源）
蒸汽加热
水箱：304 20升方形
循环泵：南方泵业 CHL2-20
管道：不锈钢管，管路中安装两个现场温度计
循环泵流量=2m³/h=(0.025/2）²*3.14*V
V=1.2m/s
物料比热C1，密度ρ1，常态物料温度取20°，则加热物料到最高温度45°需要热量
Q1=(25C1*2000ρ1)kj
蒸汽按照8bar饱和蒸汽计算，查焓值表可知H1=2700kj/kg
45°物料焓值H2=(45C1*2ρ1)kj/kg
焓差H3=H1-H2
换热面积F=Q1/3600/E/(K/1000)/(tm-tc)
tm为平均温度，E传热效率，K传热系数，不锈钢管取K=2000w/㎡*℃
取12mm铜管，则单位长度换热面积为0.038㎡/m，需要总长度为L=F/0.038
以上计算过程未知物料比热，密度
若将物料看作20℃水，按照水的比热和密度算出Q1=209500kj，H2=600kj，H3=2100kj
F=0.56㎡，所需12mm铜管为15m，因为物料管道长度45m，所以可以采取缠绕布管，实现加热。
以上计算过程中物料参数未知，参照水的参数计算得出结果是不准确的。
未计算铜管传热系数，按照传热性能低的不锈钢考虑。
2、施工要求
施工过程中采用12mm铜管缠绕物料管道，每隔100mm用进行固定。
铜管连接厂区原有蒸汽管道，且安装电动阀组，在物料管道中增加一处温度传感器，通过温度传感器将温度传输到控制装置，控制电动阀的启停实现35-45℃温度要求。
具体施工工艺参照蒸汽管道施工规范，不再详述。
管道施工结束后，采用50mm厚超细玻璃棉保温管壳进行保温，外包0.3厚不锈钢板。
也可以设计一个换热罐，通过计算利用蒸汽将罐体内水加热，再通过新增输送泵将热水经由缠绕在物料管道上的铜管对物料管道中的物料进行加热，整个系统通过两套温度控制装置调节换热罐内水温和物料管中物料温度。
优点是铜管中输送介质为热水，避免了蒸汽泄露的风险，缺点是需要两个换热系统，控制过程不如蒸汽伴热准确简单，设计和施工复杂，增加了换热罐和输送泵设备，造成安装和维护成本增加。
计算过程和施工要求暂未列。