便携式压力容器压力管道干燥机的设计

罗　俊

（景德镇陶瓷学院,江西　景德镇　333403）

便携式压力容器压力管道干燥机的设计

罗俊

（景德镇陶瓷学院,江西景德镇333403）

摘要：针对当前压力容器和压力管道的工程实际，提出便携式压力容器压力管道干燥机的设计方案，并进行了相关的探讨和研究，开发出由用户自主定温、仪器自行控温的热空气吹扫干燥机。使用结果表明，用该套设备进行干燥更节约，更方便。

关键词：便携；压力容器；压力管道；热空气吹扫干燥

1　引言

对压力容器以及压力管道进行水压实验的目的是为了排除机械设备使用过程中的缺陷以及隐患，保证设备的状态与性能，但是如果在实验之后，没能够对设备进行干燥处理，便会引起容器、管道内壁以及附属设备的腐蚀以及损坏，使得使用设备进行传输的产品受到严重的污染，并且会在特定的温度下以及压力下与水相结合形成水合物。

管道或者是容器内部的水合物会使得设备在使用的过程中出现堵塞，进而引起重大事故的发生，尤其是关键位置的水合物的滞留，比如阀门、仪表管路系统等位置，最容易因为实验之后的干燥处理不到位而发生控制失灵的现象，需要做好水压实验之后的干燥处理工作，进而彻底除去其中的大量水蒸气。

目前看来，应用范围最广泛的干燥处理办法要么自己进行对设备的扫吹工作，要么便是将干燥工作外包给修理厂；干燥工作的外包不仅不方便，而且经济成本也较高，会造成大量的人财物力的投入与浪费，而自己的扫吹工作则不能够保证干燥工作的彻底性与有效性，尤其是一些口径较小的管道，自己是不具备对这类管道进行扫吹的条件，这就为便携式干燥剂的使用与研究提供了现实的基础，促进了适合个体使用的干燥机械设备的发展。

2　干燥机设计

在各种干燥方法中，普及度较高的为真空干燥法和干空气吹扫干燥法，较为常用的还有用甲醇或乙二醇等进行扫线的干燥方法。这些干燥方法主要是针对压力管道的距离长、口径大的特点。从大量的相关文献研究结果以及应用结果表明，这些干燥方法效果是不错的。但是，使用常用的干燥方法对于压力容器以及压力管道似乎很难发挥作用。为了摆脱目前的困境，就需要从技术的角度进一步研发。充分考虑干燥设备在使用环境上的特点，结合设备价格以及干燥成本，参考干燥要求开展设备研发工作。

首先需要明确判断干燥的主要方法为对压力容器以及压力管道出口空气的湿度或露点进行监测，如果其范围远小于预定值，则说明压力容器或者是压力管道已经非常干燥了。

上述分析表明，我们可以使用电加热器加热空气，再将经过风机加热的干燥空气送至压力容器或是压力管道中。当压力容器内部湿度达到要求的标准的时候，干燥机便可以停止工作了。为了能够更好的实现干燥的效果，需要我们对电加热器、风机、以及温湿度控制等系统进行设计和选型。

2.1湿度控制系统

该系统主要包括湿度控制器、湿度传感器以及湿度继电器等部分，其中湿度控制器的主要作用便是对管道或者是容器内部的湿度进行控制；湿度传感器的主要工作便是对容器或者是管道出口处的空气湿度以及露点进行测量，并将自己的测量结果发送到湿度控制系统，如果湿度的数值小于了预设的数值，则表示容易或者是管道处于一种比较理想的干燥状态，此时的湿度控制系统便会切断继电路，停止对于容器或是管道的干燥工作。

2.2温度控制系统

为了减少加热干燥工作对压力器等设备性能的负面影响，在干燥的过程中加热的温度不应该超过120℃。这就对电压热器的功率提出了要求。

首先需要将控制器的报警温度设置为120℃，并且在干燥的过程中需要实时测量电加热器内部的气体的温度，此时，就可以使用安放在电加热器内的测温元件。当温度测量结果显示超过120℃时，控制器因为与测温元件相互连接，便会及时的向继电器发出信号，继电器整个电路断路都会有所控制，以使电加热器的功率降低；如果测温元件对电加热器岁测量的温度低于120℃，控制器将会控制继电器的功率，进而提升电加热器的功率。

为了保证温控系统的工作效率，测温的元件可以选择热电偶温度计，也可以搭配温度控制器。结合工作实际，主要设计方案如下：让继电器对一根或者多根电加热元件进行控制，在温度超过了额定温度的时候，能够实现电路的自动断电。通过这种使得绝大多数的电热元件停止工作的控制方式，来降低电加热器的功率，进而实现降低空气温度的目的。这种方案适合于电加热器的功率比较小，测温计的反应不敏感的条件。

2.3风机的选定

根据气体在运输的过程中所出现的能量损耗，通过计算，可以得出结论，即出风机的出风量已经超过了9.0432m3/h。从理论的角度而言，这一计算数值要大大地低于市场上所出售的任何一款离心式风机所规定的额定出风量。探究出现这种现象的原因，主要是在于，压力容器以及管道的口径设计要比标准口径下，因此而造成了内部的风阻增大。当离心式风机处于运行状态的时候，实际的送风量就要比标准数值小很多。本论文的设计要点是围绕着实现快速加热压力容器或是管道而展开论述，不会过多涉及风速的问题。

2.4电加热器的设计

关于电加热元件的选择，按照常规的选择方法，是参考热空气的温差来确定的。通常会考虑5～10℃左右的温差水平。如果温差已经超过了这个局限，就需要选用排数多的电加热元件。由于其在设计上为多级串联结构的型号，因此是较好的选择。SRQ型管状电热元件的使用的环境范围在温度上和湿度上都有所界定。SRQ型管状电热元件的适宜工作温度为360℃，湿度地域90％，可以用于工作环境适宜的无爆炸无腐蚀性的空气加热风管系统。

所选用的方式主要分为两种：①采用交叉式排列的方式，可以使传热的充分性有所提高。其工作原理是，电热元件接触到流动的空气时，可以是对空气流动的阻力有所增加。②采用多级串联的方式，可以极大地延长电热元件的使用寿命。基本操作方式是，大功率的电热元件经过分解之后，成为多个功率较小的电热元件。这种设计方式可以使加热器内的空气流动速度有所提高，与此同时，即可得到降低电热元件使用功率的目的。

参考文献：

［1］韩英波，吕俊怀.长输管道干燥技术的应用［J］.石油规划设计.2006（05）.

［2］倪洪源，孙树山.天然气长输管道干燥技术［J］.石油工程建设.2004（06）.

作者简介：罗俊（1983—），男，江西抚州人，硕士，讲师。