化工工艺管道的伴热设计研究

杨贵塘

摘 要：化工生产的终端的设备和相关流管道系统中的所属的化工工艺管道和其他的工艺管道在使用用途上更具特殊性与专业性。由于对一部分工艺的特殊要求，化工工艺管道在使用过程中，需要对其进行伴热的设计，以此来实现管道的高温作用。对化工工艺管道进行伴热设计具有很高的应用价值，不仅能够保证化工生产工作顺利开展同时还起到了很好的节约资源降低热能损失的作用。

关键词：化工工艺；管道伴热设计；研究

根据化工产品送载所需可以将工艺管道分为非伴热管道与保温伴热管道以及保温管道三大类，根据不同的化工产品选择合适的管道进行送载。非保温管道通常用于汽油和煤油的送载；保温伴热管道通常进行农业柴油、燃料油以及间断传出的油料送载；保温管道则通常用于持续传输的原油等化工品的送载。伴热及保温的主要功能是为了使化工产品在送载过程中避免缩减热损失从而起到节约能源的作用。

1 化工工艺管道的伴热设计

化工工艺管道的伴热设计是一些特殊性化工产品送载需求的，为满足管道工艺设计需求而进行全自动伴热效果保温装置的伴热管道是传统的加热管道所不能比拟的。间接性加热是伴热管道的工作原理，与传统的加热管道所相比在能源使用方面以及安全性方面都有一定的提升。根据伴热介质的不同伴热设计通常可以分为电伴热以及蒸汽伴热等伴热方式，但在目前电伴热和蒸汽伴热两种伴热方式是目前最经常使用到的。

伴热分配站的设计是伴热设置中最为重要的一个部分，在伴热分配站的实际过程中最需要重视的是仪表、阀门、支架等部件的设计以及分配站的位置设计同样需要重视[1]。在平台、柱、墙等位置上将伴热分配站进行设置能够便于分配站工作的开展，对工作效率有也适当提高，当应当注意的是分配站的伴热管应当进行缩短；滑动支架以及固定支架是分配站需要设置的，通常以一个滑动支架以及一个固定支架位置；再进行分配站阀门选择时，应当包含截止阀以及切断阀等，而疏水阀则是蒸汽伴热分配站所需要的。再进行伴热管道中管道设计工作时应当注重实际情况对半管和总管的位置、管道间阀门接口以及长度等内容进行合理规划。

2 化工工艺管道的伴热设计

2.1 蒸汽伴热设计

利用蒸汽分配站以及蒸汽管道等工作流程实现控制管道内部温度的设计就是蒸汽伴热设计。在冷凝水的工艺管道的工作环境中一般相对较常使用蒸汽伴热，主要功能只为了防止由于腐蚀性气体形成的冷凝水对化工工艺管道进行腐蚀。

蒸汽伴热系统中，蒸汽伴热分配站是进行其分配和设置的主要构成部分。在设置方面，蒸汽伴热分配站与常规的分配站并无太大差异，依然是在靠近墙柱的位置进行蒸汽分配站设置，不仅要注意蒸汽伴热分派站位置的合理设置。在蒸汽分配站实际操作过程中应当采用立式或水平式机构布置，已达到方便蒸汽的运输和发散的目的，使蒸汽伴热分配站能够确保蒸汽均匀的分配，与此同时蒸汽伴热分配站需要1～2个预备口的预留在接管数目设计时，在遇到紧急情况时候能够保证蒸汽的分配。冷凝液的收集工作应当建立在蒸汽伴热分配站在满足实际情况需要的条件上，通常采用立式安装形式进行冷凝收集站的安装，从而最大程度避免管道腐蚀危险发生以及有效地保证冷凝液的收集。蒸汽伴热的另一个工作重点是蒸汽伴热管道的设计，通常蒸汽从主管道出发经过单的的蒸汽伴热管再将蒸汽输送到运输管道，蒸汽伴热管道设计时应当充分参照这一理念[2]。同时在蒸汽伴热管道设计时应当注意单独疏水阀的设计，这是保证蒸汽伴热疏水独立进行的根本从而保证伴热工作的安全性，在选择蒸汽伴热管道材料是应当保持与总管的一致。

2.2 电伴热设计

电伴热是化工工艺管道中最经常使用的一种加热方式，只要通过通电加热、电阻加热以及感应加热等方式对管道进行保温伴热。不需要频繁的日常维护、施工设计方便、安全性高是电加热的特点，而且随着不断对化工工艺管道伴热技术的研发，电加热已经在较高的利用率的同时保持着对能源消耗的降低[3]。在电伴热的设计工作中应当注意增加电伴热的伴热容量，伴热容量不足会导致管道利用率低下导致热能的浪费，相反电伴热的伴热容量较高的时候会造成设备运行成本的增加，因此应当在保证伴热容量达到工作要求的情况下精确计算伴热容量，最大程度地降低设备运转时所造成的热能浪费。可以利用三维计算机模型进行电伴热设计，将电伴热分配站以及伴热管和总管的具体情況合理规划，分配站在设置的时候应当充分遵循沿墙、柱或平台的位置进行安装，以及保证在分配站前的伴热管尽量缩短，合理的规划分配半管与总管在管道进行设计时，还需注意材质的选取，并明确标注半管的来源以及去除，使电伴热管的设计清晰合理。

3 结语

化工工艺管道的伴热设计是化工产品储存以及运输工作中重要的一个环节，不论是电伴热还是蒸汽伴热两种方式的选择都需要结合实际使用需求。再进行伴热管道设计时也应当充分考虑到管道的伴热性能以及安全性，以此为基本标准对管道的数量、种类以及排列方式进行综合分析，优化设置路线，有效的利用伴热管道在安全高效的同时尽可能的节约成本。

参考文献：

[1]邓春雷，张鑫，姜岱坤.化工工艺管道的伴热设计研究[J].化工管理，2018，No.489（18）：102-103.

[2]李政.化工工艺管道蒸汽伴热系统设计研究进展[J].盐科学与化工，2018，47（7）.

[3]朱翠琴.浅析化工装置中工艺管道的伴热设计[J].中国石油和化工标准与质量，2011，31（6）：43+101.