論化工工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)分析

張海生

摘 要：化工企業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要角色，隨著化工行業(yè)的不斷進(jìn)步，化工行業(yè)發(fā)展過程中的問題逐步暴露出來，也因此越來越受到人們的關(guān)注?；ぱb置中工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)模塊，重視化工工業(yè)的相關(guān)內(nèi)容可以保證化工工業(yè)正常運(yùn)行，保證工作人員人身安全。本文以化工裝置中工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)分析為切入點(diǎn)，希望可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：化工裝置;工藝管道;伴熱設(shè)計(jì);選用原則

化學(xué)物品是社會(huì)發(fā)展過程中不可忽視的一類資源，在人們的日常生活中扮演著重要的角色，而且很多化學(xué)物質(zhì)是一種不可再生的能源。因此，為了高效利用有限資源，需要有高效利用資源的方式，減少資源的浪費(fèi)。在工藝管道設(shè)計(jì)和使用時(shí)，經(jīng)常會(huì)面臨資源的浪費(fèi)，減少此環(huán)節(jié)的資源浪費(fèi)可以提高資源的利用率，下文就管道的伴熱設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單的介紹。

1 工藝管道伴熱設(shè)計(jì)

化工工業(yè)在產(chǎn)出過程中因?yàn)樯岫斐傻哪茉磽p失非常常見，伴熱設(shè)計(jì)就是為了減少散熱導(dǎo)致的能源散失。在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，通過特定的手段控制設(shè)備管道在運(yùn)行時(shí)的熱量散失，首先需要考慮的是設(shè)備的隔熱功能。設(shè)備隔熱性能優(yōu)良，可以使熱量由散失轉(zhuǎn)換為內(nèi)部利用，提高能源的利用效率。

2 工藝管道伴熱設(shè)計(jì)選用原則

每一種化工工業(yè)設(shè)備的伴熱裝置都有一定的應(yīng)用要求，在選擇伴熱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮化工工業(yè)的原料特質(zhì)、制造工藝特點(diǎn);然后，綜合考慮各方面的因素，選擇適用的伴熱設(shè)計(jì)，以減少能源的損失。如果考慮不夠周全，隨意選擇可能使選擇的技術(shù)達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)，甚至在選用伴熱設(shè)計(jì)以后使能源的損失更大，甚至?xí)霈F(xiàn)一系列的問題，也可能會(huì)造成一定的傷害，得不償失。

2.1 伴熱方式適用管道

有一種半圓設(shè)計(jì)叫做半管和夾管的方式，最終的設(shè)計(jì)目的是為了彌補(bǔ)內(nèi)部劣質(zhì)的消耗。氣體管道之中，熱能消耗過程中會(huì)產(chǎn)生液體，而且由于化學(xué)物質(zhì)本身的特性，可能會(huì)對管道造成一定的傷害，例如腐蝕。在這種情況下，輸送物質(zhì)的效率就會(huì)下降，管道的損壞或者堵塞會(huì)導(dǎo)致接下來一系列的流程無法進(jìn)行。在化學(xué)物質(zhì)輸送的過程中，有暫停現(xiàn)象會(huì)讓管道內(nèi)的溫度降低，然后介質(zhì)凝固，也會(huì)影響之后的化學(xué)原料運(yùn)輸加工。所以，對于容易出現(xiàn)此類狀況的化工工業(yè)流程，需要考慮加入伴熱設(shè)計(jì)，減少能源喪失，保證化工工業(yè)的相關(guān)流程順利進(jìn)行。

2.2 伴熱設(shè)計(jì)注意原則

伴熱設(shè)計(jì)在選擇時(shí)應(yīng)該考慮凝固點(diǎn)的溫度，一般來說，溫度在大于等于終端溫度時(shí)需要考慮采用伴管伴熱。在需要引入伴熱設(shè)計(jì)的管道中，輸送氣體時(shí)環(huán)境溫度較低時(shí)，由于介質(zhì)的溫度較低，低于介質(zhì)的凝固點(diǎn)，使得介質(zhì)凝固點(diǎn)低于氣體介質(zhì)的露點(diǎn)，這會(huì)使環(huán)境溫度較高，然而溫度又比理想的臨界溫度低。

3 工藝管道伴熱設(shè)計(jì)--以蒸汽伴管為例

3.1 伴熱設(shè)計(jì)的介質(zhì)選擇

伴熱設(shè)計(jì)需要選擇介質(zhì)，介質(zhì)的選擇也會(huì)影響到最終的提高能源利用效率的效果，有效減少熱能的散失。石油化工裝置中常用的伴熱設(shè)計(jì)是蒸汽伴管，在具體設(shè)計(jì)過程中還是有很多方面需要注意。在選擇伴熱設(shè)計(jì)的介質(zhì)時(shí)，主要考慮的介質(zhì)有水和氣。水主要是指達(dá)到一定溫度的熱水，氣是當(dāng)水達(dá)到一定溫度時(shí)生成的水蒸氣。熱水作為介質(zhì)，一般情況下是溫度較低。雖然介質(zhì)為熱水，但是與蒸汽相比，溫度還是相差很大，作為一種熱源引入到化工工藝流程。在使用蒸汽作為介質(zhì)的情況下，溫度一般控制在150℃以下。所以，在選擇伴熱設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮具體的溫度，選擇適合的介質(zhì)。

3.2 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

蒸汽管道在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮保溫的范圍，主要適用的情況是設(shè)備中選用介質(zhì)凝固點(diǎn)較高。當(dāng)整體溫度較高時(shí)，在多種情況下也會(huì)適用，比如介質(zhì)有腐蝕性，熱敏度大。蒸汽伴管也有其特殊之處，因?yàn)檫@種伴管模式是通過蒸汽加熱，這種蒸汽一般是飽和的，50℃作為臨界點(diǎn)，在輸送介質(zhì)的溫度不同時(shí)，對于采用的方式和效果也有所差異。

在設(shè)計(jì)之時(shí)，需要首先考慮的是選擇符合要求的伴熱管，數(shù)量類型都需要考慮在內(nèi)。普通的伴熱管采用的頻率最高，在特殊情況下也會(huì)采用一些半徑比較大的伴熱管。對于伴熱管的管數(shù)一般是根據(jù)介質(zhì)的具體情況設(shè)計(jì)，在絕熱等級不同要求之下，伴熱管也需要實(shí)時(shí)進(jìn)行更改設(shè)置。另外，伴熱管的補(bǔ)償要求也是不可忽視的一個(gè)方面，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將其考慮在內(nèi)。有需要的話，在流程進(jìn)行過程中加入內(nèi)置補(bǔ)償器;自然補(bǔ)償器需要設(shè)置在管道拐彎處，固定設(shè)置，保護(hù)保溫的設(shè)置。伴管固定時(shí)，必須選擇用一些特殊材料捆綁，為了提高保溫效果可以加入保溫墊。在設(shè)計(jì)過程中有很多需要注意的點(diǎn)，例如蒸汽從頂端引出，盡可能減少蒸汽輸送的流程和路徑長度，尤其是U型管道，在經(jīng)過U型管道時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種問題，所以要盡可能避免通過U型管道;凝結(jié)水從最低端引出收集。在整個(gè)流程進(jìn)行過程中，應(yīng)該注意防止蒸汽進(jìn)入凝結(jié)水收集端，否則會(huì)影響最終的收集效果，甚至影響整個(gè)流程進(jìn)行的流暢程度。

總之，化工工業(yè)采用的原料一般都是不可再生的資源，在物以稀為貴的大背景之下，在從事化工工業(yè)加工時(shí)更應(yīng)該注重資源的利用效率，保證資源可以充分發(fā)揮它的作用，盡可能減少能源在利用過程中不必要的能源損耗?；すI(yè)發(fā)展至今已經(jīng)較為成熟，各種防止能源散失的設(shè)備都在不斷的引進(jìn)和完善，即使如此，也應(yīng)該時(shí)刻謹(jǐn)記減少能源損失，促進(jìn)我國化工工業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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