伴热带功率计算

伴热带功率计算

七、技术文件

一、前言

1、本标书是为洛阳中硅高科一分公司三氯氢硅和氢气混合物管道用的电伴热带设备的设计、制造、选材、检验、试验、装运、供货范围、性能保证、卖方图纸和资料等方面所提出的基本要求。

2、图纸和文件资料的计量单位采用国家法定的国际单位。

3、文件资料使用的语言和文字为中文。

二、设计基础

1、管内介质：三氯氢硅和氢气混合物，标况密度1.28g/L，混合气压力0.8Mpa

2、要求提供的主要产品：

（1）三相并联电热带（间歇性伴热）

安装位置：还原A、B、C、E区夹层南北侧路两管道（DN200）东、西头各10m

附：DN200管道介质流量如下--

还原A区总长度40m，其中东头南北侧各10m，介质流量均为10000 Nm3/h

西头南北侧各10m，介质流量均为5000 Nm3/h 还原B区总长度40m，其中南北侧东头各10m，介质流量均为15000 Nm3/h

西头南北侧各10m，介质流量均为7500 Nm3/h 还原C区总长度40 m，其中东头南北侧各10m，介质流量均为6000 Nm3/h

西头南北侧各10m，介质流量均为3000 Nm3/h 还原E区总长度40m，其中东头南北侧各10m，介质流量均为15000Nm3/h

西头南北侧各10m，介质流量均为7500 Nm3/h 以上管道进口温度：35摄氏度，要求加热后出口温度：60摄氏度

（2）自限温电伴热带

安装位置：后2000t保障部和原料二工段DN60长度1.5米，DN75长度4米；

还原车间：DN15总长度为180米，共分104个供热点；

压力变送器(DN15管)共69个；

以上要求伴热后介质温度高于冰点温度。

3、保温材料岩棉，保温厚度50mm。

4、当地最低温度--15摄氏度。

三、技术要求

1、产品使用环境为防爆区域，故电加热带及附件全部采用防爆产品，防爆标志：ExdIICT4。

2、加热带和伴热的温度很高，所以电加热带的绝缘材料全部采用F46，其最高耐温205摄氏度；

3、后2000t保障部和原料二工段加自限温电伴热带；

4、控制系统采用防爆型；

5、供电电压AC380V/220V，50HZ

四、设计说明

1、工艺条件（由用户提供）

◆管道伴热温度：60℃

◆最高环境温度：39℃

◆环境最低温度：-15℃

◆环境风速：20m/s

◆保温材料：岩棉

◆保温材料厚度：50 mm

◆保温材料导热系数：0.036

◆介质名称：三氯氢硅和氢气混合物

◆伴热管道清单表

2、ABCE区电伴热热损失功率计算

（1）管道伴热热工计算：

选型计算范例：管道管径维持DN200，管道外径：210mm，长度40m ，保温

材料：岩棉，厚度：50mm，最低温度：-15℃，伴热维持温度：60℃。

要求计算P: a、单位热损；b、总热损；c、α值；d、确定电伴热带型号；

e、确定电伴热带长度。

根据<工艺管道与设备安装设计手册>公式：

Q V＝2·k·π·Δ T /{（1/λ）ln（D2/ D1）+2/(D2·a)}

式中：Q V ——单位热量损失（W/m ）；

λ——保温层导热系数（W/m·℃）；

D2——绝热层外径（mm）；

D1——绝热层内径（mm）；

k ——安全系数取值为1.2；

ΔT——温差（要求维持的温度－极端最低环境温度）（℃）；

a ——绝热层外表面向周围环境的放热系数（W/m²·℃）取值为42.84。

（2）管道热量损失计算结果如下：50.18W/m

3、选型说明

（1）根据单位热损、用户要求采用三相并联恒功率电伴热带可确定用40W/m 电伴热带,计算出的电伴热带热损可确定缠绕,这样就可满足补充管道的热损.考虑到安装时电伴热带的损耗,还要乘以一个损耗系数:1.3。

（2）管道需电伴热带长度：取用整数65米。

4、原料二工段区电伴热热损失功率计算

（1）管道伴热热工计算：

选型计算范例：管道管径维持DN15，管道外径：25mm，长度180m，保温材料：岩棉，厚度：50mm，最低温度：-15℃，伴热维持温度：60℃。

要求计算：a、单位热损；b、总热损；c、α值；d、确定电伴热带型号；e、确定电伴热带长度。

根据<工艺管道与设备安装设计手册>公式：

Q V＝2·k·π·Δ T /{（1/λ）ln（D2/ D1）+2/(D2·a)}

式中：Q V ——单位热量损失（W/m ）；

λ——保温层导热系数（W/m·℃）；

D2——绝热层外径（mm）；

D1——绝热层内径（mm）；

k ——安全系数取值为1.2；

ΔT——温差（要求维持的温度－极端最低环境温度）（℃）；

a ——绝热层外表面向周围环境的放热系数（W/m²·℃）取值为42.84。

（2）管道热量损失计算结果如下：9.99W/m

5、选型说明

（1）根据单位热损、用户要求采用自控温电伴热带可确定用45W/m电伴热带,计算出的电伴热带热损可确定缠绕,这样就可满足补充管道的热损.考虑到安装时电伴热带的损耗,还要乘以一个损耗系数:1.3。

（2）管道需电伴热带长度：取用整数234米。

（3）其它管道不在一一举列，查看管道伴热清单表。

6、配电系统

（1）控制柜主电气所有开关、接触器均采用国内知名品牌，开关（220V供电给电伴热）。

（2）温度控制采用防爆PT100并带现场数显表显示一体化的。

（3）控制柜防爆等级：ExdIICT4。控制柜具有过载短路保护、温度数显、温度自动控制等功能。

（4）根据以上的计算和实际应用场合要求：采用三相恒功率电伴热带选用型号：KYFDP3Q-J3-40。采用自控温电伴热带，选用型号ZBTV2PJF-45-220。

（5）此电伴热带发热温度较好，性能稳定，比较适合在三氯氢硅和氢气混合物场合中使用。

（6）动力电缆选用18平方、控制柜至电源接线盒之间选用2*6+1*3电源线。

五、电伴热带产品参数表：