固定顶储罐内盘管蒸汽伴热工艺设计.pdf

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1、化工设计通讯第４１卷第１期·７４·ＣｈｅｍｉｃａｌEｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ２０１５年２月固定顶储罐内盘管蒸汽伴热工艺设计张艳禹，陈鹏鹏（惠生工程（中国）有限公司河南化工设计院分公司，郑州４５００１８）摘要：本文首先对储罐常见的伴热型式及其适用范围进行对比分析；在此基础上，系统地介绍了固定顶储罐内盘管蒸汽伴热的工艺设计步骤，分别计算维持系统正常运行和出现极端情况时蒸汽使用量，为罐区公用工程蒸汽设计提供依据，最后采用极端加热情况进行伴热管规格设计。关键词：内盘管；蒸汽伴热；固定顶储罐中

2、图分类号：ＴＱ２６４．１文献标志码：Ｂ文章编号：１００３﹣６４９０（２０１５）０１﹣００７４﹣０４HeatTracingDesignofInnerCoilForFixedRoofTankＺＨANGYan﹣yu,CＨENＰeng﹣peng（ＨｅｎａｎＣｈｅｍｉｃａｌEｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷｉｓｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｃｈｉｎａ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，４５００１８）Abstract:Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｋｅｓａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｍｍｏｎｈ

3、ｅａｔｔｒａｃｉｎｇｔｙｐｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｂｌｅｒａｎｇｅｆｏｒｔａｎｋｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｉｔｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｅａｔｔｒａｃｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｎｅｒｃｏｉｌｆｏｒｆｉｘｅｄｒｏｏｆｔａｎｋ．Ｉｔａｌｓｏｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｓｔｅａｍｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌａｎｄｅｘｔｒｅｍｅｃａｓｅｓ．Ｔｈｉｓｐｒｏｖｉｄｅｓａｂａｓｅｆｏｒｓｔｅａｍｄｅｓｉｇｎｉｎｕｔｉｌｉｔｉｅｓ．Leywords:ｉｎｎｅｒｃｏｉｌ；ｓｔｅａｍｔｒａｃｉｎｇ；

4、ｆｉｘｅｄｒｏｏｆｔａｎｋ化工生产中，有些工艺介质凝固点高、粘度较传热效率高，热量损失小，但不便于安装和检修，大，为了防止物料在储罐中凝固，维持其工艺操作如果储罐中的介质具有腐蚀性，盘管中的加热介温度，保证其在低温环境下正常输送，需要对储罐质易发生泄露，污染工艺物料。一般情况下，设备进行伴热保温。固定顶储罐伴热保温工艺设计主内介质粘度比较大且无腐蚀性时，设备如需伴热要包括以下几个步骤：①伴热型式选择；②伴热管保温宜采用内部伴热；当设备内介质为酸、碱或者加热量及伴热介质用量（蒸汽用量）估算；③伴热其他严重腐蚀性的物料时，

5、应采用外伴热；对于其管规格设计。他物料，可以采用外部伴热或内部伴热。表１加热介质适用情况对比表１伴热型式选择伴热适用范围缺点常用的设备伴热形式有外盘管和内盘管两介质种。外盘管伴热是将伴热管缠绕在设备的外壁，被保温的介质需要维持的温度较高；设蒸汽源距离伴热蒸汽备、管道所在区域的防爆等级较高；介然后在伴热管外包裹设备保温层。外盘管伴热设备不宜过远质的腐蚀性、热敏性较强时，加热介质通过储罐外壁对罐内物料进行加热被保温的介质需要的温度不高（９０℃装置中必须设置热水以下）；要求受热均匀；不宜采用电伴热相应的热水加热保温。内盘管则

6、是在设备的底部一定高度通入加等其他伴热循环系统热管。正常情况下盘管一直浸没在工艺物料中，导热被保温的介质温度较高（１４０～３５５装置中必须设置相应的导热油加因此加热介质直接对工艺物料进行加热。油℃），其他热介质伴热达不到保温目的热循环系统内盘管与外盘管的设置形式及特点不同，在电伴被保温的介质温度不高（３０～１２０℃），出现故障时不易热防火防爆要求不高，或远离蒸汽源发现；耗电量较大工程中适用于不同的场合。对伴热储罐进行工艺设计时应结合实际条件进行选择：内盘管伴热的根据加热源不同，设备伴热保温分为蒸汽伴收稿日期：２０１５﹣

7、０１﹣０８作者简介：张艳禹（１９６４－），男，河南滑县人，主任，高级工程师，大学本科，学士学位。第１期张艳禹等：固定顶储罐内盘管蒸汽伴热工艺设计·７５·［１，２］热、热水伴热、导热油伴热和电伴热等。这几A顶＝拱顶面积＋（１－ε）·A罐（２－６）种伴热介质的适用范围及优劣对比见在化工生产罐底传热面积中，由于蒸汽取用方便，冷凝潜热大，温度易于调２／４（２－７）A底＝πD节，适用的范围最为广泛。３）传热温差计算本文以下两节中重点对固定顶储罐内盘管蒸罐壁散热传热温差汽伴热工艺计算进行介绍，外盘管或者其他伴热Δt壁＝tｏｂｊ－t

8、ａｉｒ（２－８）形式的工艺计算与内盘管蒸汽伴热类似。罐顶散热传热温差Δt顶＝tａｖ－tａｉｒ（２－９）２伴热管加热量及蒸汽用量估算罐底散热传热温差２.１仅考虑储罐散热损失Δt底＝tｏｂｊ－tｇｒｏ（２－１０）正常情况下，忽略工艺物料在管线中的热量２.２考虑介质升温的加热量估算损失，储罐伴热就是维持罐内物料温度在其操作实际生产中，工