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电伴热设计和安装 2011 5 20吴文强 1 电伴热设计和安装 管道及附件耗散热量的计算确定以下几个参数 TM 管道内流体必须维持的温度 T 当地最低的环境温度 历年一月份平均最低温度平均值 管道尺寸 保温层种类和厚度 管道是在室内或室外 地上敷设或埋地敷设 上述参数确定后 可按下述步骤计算管道散失到环境的热量QB 2 第一步 计算温差 T T TM TA第二步 从表中查出管道单位时间的散热量QB W m 如果管道在室内 将QB乘上0 9 如果被伴热管道是塑料管道 由于塑料的导热性远低于金属 应再乘0 6 0 7系数 第三步 散热量QB值是以玻璃纤维保温材料计算的 如果使用其它保温材料 应按表提供的保温系数 f 进行修正 即 QT QB fQT是管道真正的单位时间散热量以瓦特 米 W m 表示 伴热的的就是补偿QT 电伴热设计和安装 3 例1 某厂有一管线 管径为1 2 保温材料是硅酸钙 厚度10mm 管道中流体为水 水温需保持10 冬季最低气温是 25 环境无腐蚀性 周围供电条件380V 220V均有 求管道每米热损失 步骤一 T TA TB 10 25 35 步骤二 查管道散热量表 管径1 2 10mm保温层 当 T 30 热损失为11 0w m 当 T 40 热损失14 9w m T 35 时 每米损失可采用中间插入法求得 因表中无QB值 QB 11 0w m 14 9w m 11 0w m 35 30 40 30 12 95w m步骤三 保温层采用硅酸钙 查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1 4Qr 1 4QB f 1 4 12 95w m 1 50 27 195w答案 管道每米损失热量27 195W 电伴热设计和安装 4 阀门的散热量计算阀门的散热量计算依阀门的结构形式不同而不同 闸阀的散热量通常是相关联直径管线每米散热量的1 22倍 球形阀的散热量是闸阀的散热量的0 7倍 碟形阀的散热量是闸阀散热量的0 5倍 浮式球阀的散热量是闸阀的0 6倍 例如 直径48mm 1 闸阀散热量1 22QT 1 22X36 5 44 5W 直径48mm球形阀的散热量是44 5X0 7 31 2W 电伴热设计和安装 5 电热带长度的计算根据计算散热量 W m 使用环境 电源电压和功率后 根据电伴热带的特性曲线图等选择电伴热带 只要使电热带单位长度额定发热量 等于或接近计算单位长度的散热量就行 如果计算出来的单位长度的散热量大于电热带单位长度额定发热量 不能保证管线的维持温度 电热带的敷设方式可改为下述两种方法 电伴热设计和安装 6 1 采用两条或更多条的平行电热带 电伴热设计和安装 7 2 采用沿管线缠绕方法敷设电热带 这种方法适用于需要较高维持温度 管线的直径又比较大 而电热带单位长度发热量又较小的情况 电伴热设计和安装 8 比如 在 114mm 4 管线上计算得散热量是30W m 而电热带发热量是20W m 其比值30 20 1 5 查表可得出每圈电热带跨距为305mm 在确定电热带长度时 每对法兰需要加上2倍的管径长度 弯头需要加上1 5倍的管径长度 管线撒的金属托架需要加上3 5倍的管径长度 除此之外 还要预留电源的接线长度1 2米 中间接线盒预留约0 5米 电伴热设计和安装 9 容器或罐体电热带的选型计算计算方法 容器或罐体电热带的选型计算 首先应根据保温层材料的厚度和介质所需要维持的温度 从表求得单位 每平方米 面积散热量 并乘以容器或罐体的表面积求得总散热量 进而求出电热带的长度 电伴热设计和安装 10 常用的工程计算公式如下 QT 1 2QBS式中 QB 单位面积散热量 W m2 S 容器或罐体的表面积 m2 容器或罐体表面积的计算如下 二端平面形 S D R H 二端半球形 S D 2R H 式中 D 容器直径 m R 容器半径 m H 二端平面形或二端半球形圆柱容器高度 m 电伴热设计和安装 11 例 有一直径3米 高4米的上下二端平面形圆柱罐体 最低环境温度 10 最高风速15m s 采用50mm的玻璃纤维作保温层 罐体的维持温度80 求该罐体的散热量是多少 查表得到 在风速15m s 环境温度 10 维持温度80 保温材料是玻璃纤维 厚度50mm 每平方米散热量QB 77 39n m2 罐体的表面积 S D R H 3 14 3 1 5 4 51 81 m2 罐体的散热量 QT 1 2QBS1 2 77 39 51 81 4811 49 W 根据上面计算的结果 查看电热带的厂家样本 选择合适的电热带 如果容器或罐体的保温材料在表中查不到 可查表 计算容器或罐体散热量时乘以相应的系数 压力容器 电伴热设计和安装 12 特殊情况下的设计如前所述 我们查知的管道 容器罐体的热耗散量 是按现场实际情况综合计算得知的 如数据表中没有您所需要的热耗散量 则可通过计算有关热损失公式来求知所需要的数据 可按下列经验公式进行计算 电伴热设计和安装 13 电热带的规格和技术指标海上油气田开发工程设施上的电伴热系统中使用最多的是美国瑞侃公司的电热线的产品 它的系列产品主要有 电伴热设计和安装 14 BTV2 CT型 主要用于工艺管线 容器或罐体的防冻和保温 最高维持温度为65 伴热线适用于普通区 危险区或腐蚀区 电伴热设计和安装 15 QTV2 CT型 主要用于工艺管线 容器或罐体的防冻和保温 最高维持温度为110 伴热线适用于普通区 危险区或腐蚀区 电伴热设计和安装 16 XTV2 CT型 主要用于需要间歇性高温蒸汽吹扫 最高至215 工艺管线 容器或罐体的防冻和保温 最高维持温度为121 伴热线适用于普通区 危险区或腐蚀区 KTV2 CT型 主要用于需要间歇性高温蒸汽吹扫 最高至215 工艺管线 容器或罐体的防冻和保温 最高维持温度为150 伴热线适用于普通区 危险区或腐蚀区 电伴热设计和安装 17 电伴热带的敷设要按一定的工艺要求进行 既要考虑到便于对电伴热带的检修 也要考虑到便于管线中阀体和液位计等可拆部件的修理和更换 图中给出了在各种情况下电伴热带的敷设图 电伴热设计和安装 18 伴热带在管道上的安装 19 伴热带在管道上的缠绕安装 20 伴热带在管道支架上的安装 21 伴热带在管道支架上的安装 22 伴热带在焊接支架旁的安装 23 伴热带在管道弯头上的安装 24 伴热带在管道三通上的安装 25 伴热带在法兰上的安装 26 伴热带在阀体上的安装 27 伴热带在仪表上的安装 28 伴热带在液位计上的安装 29 伴热带在泵壳上的安装 30 伴热带在滤器上的安装 31 在实际的安