便攜式壓力容器壓力管道干燥機的設計

羅　俊

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院,江西　景德鎮(zhèn)　333403）

便攜式壓力容器壓力管道干燥機的設計

羅俊

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院,江西景德鎮(zhèn)333403）

摘要：針對當前壓力容器和壓力管道的工程實際，提出便攜式壓力容器壓力管道干燥機的設計方案，并進行了相關的探討和研究，開發(fā)出由用戶自主定溫、儀器自行控溫的熱空氣吹掃干燥機。使用結果表明，用該套設備進行干燥更節(jié)約，更方便。

關鍵詞：便攜；壓力容器；壓力管道；熱空氣吹掃干燥

1　引言

對壓力容器以及壓力管道進行水壓實驗的目的是為了排除機械設備使用過程中的缺陷以及隱患，保證設備的狀態(tài)與性能，但是如果在實驗之后，沒能夠對設備進行干燥處理，便會引起容器、管道內壁以及附屬設備的腐蝕以及損壞，使得使用設備進行傳輸的產品受到嚴重的污染，并且會在特定的溫度下以及壓力下與水相結合形成水合物。

管道或者是容器內部的水合物會使得設備在使用的過程中出現(xiàn)堵塞，進而引起重大事故的發(fā)生，尤其是關鍵位置的水合物的滯留，比如閥門、儀表管路系統(tǒng)等位置，最容易因為實驗之后的干燥處理不到位而發(fā)生控制失靈的現(xiàn)象，需要做好水壓實驗之后的干燥處理工作，進而徹底除去其中的大量水蒸氣。

目前看來，應用范圍最廣泛的干燥處理辦法要么自己進行對設備的掃吹工作，要么便是將干燥工作外包給修理廠；干燥工作的外包不僅不方便，而且經濟成本也較高，會造成大量的人財物力的投入與浪費，而自己的掃吹工作則不能夠保證干燥工作的徹底性與有效性，尤其是一些口徑較小的管道，自己是不具備對這類管道進行掃吹的條件，這就為便攜式干燥劑的使用與研究提供了現(xiàn)實的基礎，促進了適合個體使用的干燥機械設備的發(fā)展。

2　干燥機設計

在各種干燥方法中，普及度較高的為真空干燥法和干空氣吹掃干燥法，較為常用的還有用甲醇或乙二醇等進行掃線的干燥方法。這些干燥方法主要是針對壓力管道的距離長、口徑大的特點。從大量的相關文獻研究結果以及應用結果表明，這些干燥方法效果是不錯的。但是，使用常用的干燥方法對于壓力容器以及壓力管道似乎很難發(fā)揮作用。為了擺脫目前的困境，就需要從技術的角度進一步研發(fā)。充分考慮干燥設備在使用環(huán)境上的特點，結合設備價格以及干燥成本，參考干燥要求開展設備研發(fā)工作。

首先需要明確判斷干燥的主要方法為對壓力容器以及壓力管道出口空氣的濕度或露點進行監(jiān)測，如果其范圍遠小于預定值，則說明壓力容器或者是壓力管道已經非常干燥了。

上述分析表明，我們可以使用電加熱器加熱空氣，再將經過風機加熱的干燥空氣送至壓力容器或是壓力管道中。當壓力容器內部濕度達到要求的標準的時候，干燥機便可以停止工作了。為了能夠更好的實現(xiàn)干燥的效果，需要我們對電加熱器、風機、以及溫濕度控制等系統(tǒng)進行設計和選型。

2.1濕度控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括濕度控制器、濕度傳感器以及濕度繼電器等部分，其中濕度控制器的主要作用便是對管道或者是容器內部的濕度進行控制；濕度傳感器的主要工作便是對容器或者是管道出口處的空氣濕度以及露點進行測量，并將自己的測量結果發(fā)送到濕度控制系統(tǒng)，如果濕度的數值小于了預設的數值，則表示容易或者是管道處于一種比較理想的干燥狀態(tài)，此時的濕度控制系統(tǒng)便會切斷繼電路，停止對于容器或是管道的干燥工作。

2.2溫度控制系統(tǒng)

為了減少加熱干燥工作對壓力器等設備性能的負面影響，在干燥的過程中加熱的溫度不應該超過120℃。這就對電壓熱器的功率提出了要求。

首先需要將控制器的報警溫度設置為120℃，并且在干燥的過程中需要實時測量電加熱器內部的氣體的溫度，此時，就可以使用安放在電加熱器內的測溫元件。當溫度測量結果顯示超過120℃時，控制器因為與測溫元件相互連接，便會及時的向繼電器發(fā)出信號，繼電器整個電路斷路都會有所控制，以使電加熱器的功率降低；如果測溫元件對電加熱器歲測量的溫度低于120℃，控制器將會控制繼電器的功率，進而提升電加熱器的功率。

為了保證溫控系統(tǒng)的工作效率，測溫的元件可以選擇熱電偶溫度計，也可以搭配溫度控制器。結合工作實際，主要設計方案如下：讓繼電器對一根或者多根電加熱元件進行控制，在溫度超過了額定溫度的時候，能夠實現(xiàn)電路的自動斷電。通過這種使得絕大多數的電熱元件停止工作的控制方式，來降低電加熱器的功率，進而實現(xiàn)降低空氣溫度的目的。這種方案適合于電加熱器的功率比較小，測溫計的反應不敏感的條件。

2.3風機的選定

根據氣體在運輸的過程中所出現(xiàn)的能量損耗，通過計算，可以得出結論，即出風機的出風量已經超過了9.0432m3/h。從理論的角度而言，這一計算數值要大大地低于市場上所出售的任何一款離心式風機所規(guī)定的額定出風量。探究出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，主要是在于，壓力容器以及管道的口徑設計要比標準口徑下，因此而造成了內部的風阻增大。當離心式風機處于運行狀態(tài)的時候，實際的送風量就要比標準數值小很多。本論文的設計要點是圍繞著實現(xiàn)快速加熱壓力容器或是管道而展開論述，不會過多涉及風速的問題。

2.4電加熱器的設計

關于電加熱元件的選擇，按照常規(guī)的選擇方法，是參考熱空氣的溫差來確定的。通常會考慮5～10℃左右的溫差水平。如果溫差已經超過了這個局限，就需要選用排數多的電加熱元件。由于其在設計上為多級串聯(lián)結構的型號，因此是較好的選擇。SRQ型管狀電熱元件的使用的環(huán)境范圍在溫度上和濕度上都有所界定。SRQ型管狀電熱元件的適宜工作溫度為360℃，濕度地域90％，可以用于工作環(huán)境適宜的無爆炸無腐蝕性的空氣加熱風管系統(tǒng)。

所選用的方式主要分為兩種：①采用交叉式排列的方式，可以使傳熱的充分性有所提高。其工作原理是，電熱元件接觸到流動的空氣時，可以是對空氣流動的阻力有所增加。②采用多級串聯(lián)的方式，可以極大地延長電熱元件的使用壽命?；静僮鞣绞绞牵蠊β实碾姛嵩涍^分解之后，成為多個功率較小的電熱元件。這種設計方式可以使加熱器內的空氣流動速度有所提高，與此同時，即可得到降低電熱元件使用功率的目的。

參考文獻：

［1］韓英波，呂俊懷.長輸管道干燥技術的應用［J］.石油規(guī)劃設計.2006（05）.

［2］倪洪源，孫樹山.天然氣長輸管道干燥技術［J］.石油工程建設.2004（06）.

作者簡介：羅?。?983—），男，江西撫州人，碩士，講師。