含硼溶液电伴热系统设计与控制
2021-05-20
石油化工设备 2021年3期
关键词:设备
(中国船舶集团有限公司 第七一八研究所,河北 邯郸 056000)
含硼溶液在低温条件下或环境温度降低时容易结晶,其储运设备和管道存在堵塞风险[1]。文中结合某项目中含硼溶液储罐与输送管道、管件的实际情况,以防止热量损失使溶液温度降低、引起硼酸结晶堵塞管路为目标,对管道与设备进行热损失分析与计算,对伴热方式进行选型讨论。针对电伴热方式,进行伴热线缆选型、伴热带选型以及伴热自控系统的设计。
1 项目伴热需求分析
为一套输送含硼溶液的装置进行的保温伴热设计项目中,整套装置包含储存溶液的箱体设备、输送溶液的泵设备与相关管道。在不同管道或设备中,由于输送溶液的浓度不同、需要维持的溶液温度不同,设计的保温伴热需求也有所差别。其中溶液输送量的设计值为1.5 m3/h,需维持箱体中的溶液温度高于35℃、管道中的溶液温度高于35℃或者90℃,以防止溶液温度降低时失温结晶、造成设备或管道堵塞。
2 含硼溶液输送管道热损失计算
2.1 管道结构

图1 含硼溶液输送管道截面结构示图
2.2 管道热损失组成
管道内的含硼溶液通过管壁、保温层及金属防护层向外部空间传热。传热过程中,保温层热阻、空隙层热阻以及金属防护层外空气热阻的存在均会造成管道的热损失。管道热损失按下式计算[2]。

式中,q为单位管道长度热损失,W/m;tp为管道外表面温度,tamb为环境温度,℃;Rin为保温层单位管道长度热阻,Ri为空隙层单位管道长度热阻,Ro为单位管道长度空气热阻,℃·m/W。……
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