蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應(yīng)用淺述

于婭茹 樊欣(北京華福工程有限公司，北京 100015)

蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應(yīng)用淺述

于婭茹 樊欣(北京華福工程有限公司，北京 100015)

伴熱是化工工程中應(yīng)用最廣泛的一種保溫防凍措施。能夠有效的保證管道的正常運(yùn)行。在化工工程中，最常用的伴熱方式有兩種：蒸汽伴熱和電伴熱。本文就這兩種伴熱方式進(jìn)行了淺述，希望能給化工工程的開展提供幫助。

蒸汽伴熱；電伴熱；化工工程；應(yīng)用淺述

伴熱作為化工工程中最常用的方式，其工作原理是通過一定的介質(zhì)來散發(fā)熱量，從而起到保溫管道的作用。具體的操作方式是：伴熱媒體散發(fā)熱量，使被伴熱管道直接或間接的受到熱的傳遞，減少管道熱的損失，達(dá)到保溫、防凍的工作要求。應(yīng)用于化工工程的伴熱方式分四種：電伴熱、內(nèi)伴熱管伴熱、外伴熱管伴熱、夾套伴熱。這些伴熱方式必須通過一定的伴熱介質(zhì)才能發(fā)揮功效，常用的伴熱介質(zhì)包括：熱水、熱載體、電熱和蒸汽。在實(shí)際工程中，蒸汽伴熱和電伴熱是最常用的兩種伴熱方式。

1 蒸汽伴熱與電伴熱的相關(guān)特點(diǎn)介紹

1.1 蒸汽伴熱特點(diǎn)介紹

蒸汽伴熱是利用蒸汽為介質(zhì)，通過散熱起到保溫管道的作用的一種傳統(tǒng)的保溫方式。對于蒸汽伴熱的基本特征可以從兩個(gè)方面來加以分析和理解。具體如下：

(1)蒸汽伴熱的優(yōu)點(diǎn)。蒸汽伴熱作為傳統(tǒng)的保溫方式，有其自身的優(yōu)點(diǎn)。具有高熱輸出、高可靠性、高安全性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。高熱輸出：用伴熱管散發(fā)的熱量來補(bǔ)充主管內(nèi)介質(zhì)的熱損失，將熱量散發(fā)到周圍。蒸汽伴熱系統(tǒng)提供的熱量通過金屬伴管和金屬管道之間的熱傳導(dǎo)，能夠最大程度的防止熱損失?？煽啃裕涸诠こ讨?，蒸汽伴熱系統(tǒng)會受很多因素的影響發(fā)生故障，但是這些問題對溫度的影響是極小的。經(jīng)濟(jì)性：蒸汽伴熱可以就地取材，利用石化工廠內(nèi)的低壓蒸汽進(jìn)行伴熱。為了節(jié)約蒸汽，可設(shè)置兩個(gè)蒸汽伴熱系統(tǒng)，常年使用的和冬季使用的，夏季用不到蒸汽伴熱可以關(guān)閉閥門，從而降低了伴熱的費(fèi)用。

(2)蒸汽伴熱的缺點(diǎn)。蒸汽伴熱的缺點(diǎn)有：節(jié)能性差、溫度控制能力差。節(jié)能性差：蒸汽伴熱本身就要消耗過量能量，如果蒸汽伴熱管冷凝水管保溫維護(hù)不好，就會影響熱的傳導(dǎo)，造成浪費(fèi)。溫度控制能力差：蒸汽伴熱系統(tǒng)需要將溫度調(diào)試到與環(huán)境溫度平衡的范圍，如果調(diào)試不當(dāng)，就會造成局部溫度過熱。

1.2 電伴熱的特點(diǎn)

電伴熱是利用電能來維持管道溫度，起到保溫、防凍效果的一種伴熱技術(shù)。

(1)電伴熱的優(yōu)點(diǎn)。維修費(fèi)用低、可靠性強(qiáng)、溫度控制好、安全性能有保障、節(jié)能。維修費(fèi)用低：電伴熱是通過一定設(shè)備實(shí)施的，一般情況下無需修理?？煽啃裕弘姲闊崾亲哉{(diào)加熱器，會根據(jù)情況發(fā)生溫度的變化，杜絕了恒定功率的故障，利用絕緣電纜提高了可靠性。溫度控制：電伴熱帶有熱動開關(guān)或控制系統(tǒng)，能夠達(dá)到精確的溫度控制。安全：電伴熱系統(tǒng)利用設(shè)備自動調(diào)試溫度，消除了潛在的高溫問題，接地回路斷路器將電氣故障的危險(xiǎn)減到最小。節(jié)能：電伴熱可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行溫度的控制，避免了蒸汽伴熱過度的散發(fā)熱量。

(2)電伴熱的缺點(diǎn)。投資高：電伴熱的設(shè)計(jì)水平要求比蒸汽伴熱要高很多，這就增加了其投資。使用不廣泛：雖然電伴熱有很多的優(yōu)勢，在技術(shù)上也進(jìn)行了改進(jìn)，但是在實(shí)際工作中，許多操作人員利用電伴熱方式的比較少。

2 蒸汽伴熱與電伴熱的具體應(yīng)用分析

針對蒸汽伴熱和電伴熱的具體應(yīng)用，可以以100m長度的工藝管道伴熱為例，來進(jìn)行具體的分析如下：

2.1 在投資方面的比較

(1)蒸汽伴熱的具體投資方案。蒸汽伴熱方案主要包括：伴熱管道、伴熱管道保溫和伴熱疏水系統(tǒng)。伴熱管道：選用1根DN20伴熱鋼管，管線長100m，重量為2.28t（DN20，2.28KG/m）單價(jià)為500元/t，那么材料費(fèi)用為500×2.28=1140元，安裝費(fèi)用（包括安裝材料和人工工資）為785元。伴熱管道保溫：選用50mm厚巖棉，用鍍鋅鐵皮作為外保護(hù)層，全長100m，材料費(fèi)用經(jīng)估算為2025元安裝費(fèi)用為4420元。伴熱疏水系統(tǒng)：對蒸汽伴熱疏水系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)，所支出的費(fèi)用是500元，安裝費(fèi)用是300元。

(2)電伴熱的具體投資方案。電伴熱方案針對的主要是電伴熱線。電伴熱線：電壓220v，伴熱溫度5℃，費(fèi)用133元/m,一根長100m的電伴熱線，費(fèi)用為13300，給電伴熱線安裝工人的工資為300元，總費(fèi)用是13600元。

2.2 運(yùn)行費(fèi)用方面的比較

(1)蒸汽伴熱方案。管道的伴熱耗汽費(fèi)用，是根據(jù)管道伴熱耗汽量來計(jì)算的，管道伴熱耗汽量為0.3t/h,每噸蒸汽按50元計(jì)算，運(yùn)行天數(shù)100天，則耗汽費(fèi)用是0.3×100×24×50=36000元。伴熱管道維護(hù)費(fèi)用包含檢查及維護(hù)等各種費(fèi)用為43000元。

(2)電伴熱方案。管道的伴熱耗電費(fèi)用，根據(jù)管道的伴熱耗電量來計(jì)算的，以每米用電量33w為例，管道長100m每小時(shí)用電量是33kw·h。管道溫度到達(dá)溫度上線，電伴熱發(fā)熱量就會降低，輸出功率也就會下降，所以，電伴熱的耗電量一般為額定功率的百分之六十。電價(jià)一般為0.2元，所以，運(yùn)行100天的耗電費(fèi)用是9504元。

(3)南北方伴熱使用的比較

冬季，北方天氣寒冷，容易使管道造成凍堵。這時(shí)就需要伴熱系統(tǒng)進(jìn)行保溫、防凍，避免管道的破裂，因此，北方使用伴熱系統(tǒng)要多，而且從當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)考慮，多使用的是蒸汽伴熱。在南方，冬季溫度相對北方而言，溫度較高，管道凍堵的現(xiàn)象發(fā)生較少，所以伴熱系統(tǒng)使用的也較少，多使用電伴熱系統(tǒng)。

3 結(jié)語

綜上所述，電伴熱技術(shù)在初始投資使要高于蒸汽伴熱技術(shù)，但長遠(yuǎn)看來，無論是技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益還是技能環(huán)保等都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蒸汽伴熱技術(shù)。目前，大多數(shù)還是在使用蒸汽伴熱技術(shù)，能夠回收利用多余的廉價(jià)蒸汽。電伴熱技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊，專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用，發(fā)揮其積極作用，促進(jìn)化工工程的健康發(fā)展。

[1]張德姜,王懷義,劉紹葉,主編.石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊[M].中國石化出版社,2009.

[2]宋長生.儀表管道防凍凝一種節(jié)能式自伴熱內(nèi)伴熱新方法[J].煉油化工自動化.1983(01).