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    電伴熱產品的選型設計正確與否涉及到整個電伴熱系統能否正常運行及能否滿足其設備工藝要求。還涉及到伴熱產品的投資成本、運行成本、運行質量及產品使用壽命,因此,在設計選型中,既要考慮到電伴熱產品的實際使用效果,又要考慮系統投運的經濟成本,總的來說,即以可靠適用、經濟、簡單為總的設計原則。


    一、選型注意事項:

    綜前所述,電伴熱是利用電能致熱產生熱量來補償被伴熱管線及設備在工藝流程中所耗散的熱損失,以滿足介質溫度符合工藝流程中的要求,因此,對管線及設備的熱耗散計算是對其進行等量熱補償的前提,必須要對相關數據進行收集整理,最好進行正確的計算,具體步驟如下:
    (1)收集被伴熱體的外形尺寸。(如管線的直徑、長度、罐體的形狀尺寸等)
    (2)管線、罐體等設備的附件名稱、外形尺寸,數量。(如閥門、法蘭、托架、液體計等)
    (3)當地的最低環境溫度及最高環境溫度。
    (4)被伴熱體需要維持的最幾佳工作溫度及最高或最低許可溫度。
    (5)設備及管線的偶然性最高操作溫度。(如掃線溫度)
    (6)保溫材料品種及厚度。
    (7)安裝環境屬哪一類防爆區域,是腐蝕環境、室內、室外、架空、埋地或其環境。
    (8)現場供電條件及環境。(二相、三相、供電容量、供電位置)

    上述各項數據收集完畢即可采用歸一化表及熱損失公式進行具體計算及選型。

    二、計算方法:

    (1)根據管徑和保溫層厚度從歸一化損耗因子表查出管道形態歸一化因子。
    (2)查出保溫層的傳熱系數K值(W/m℃).
    (3)保險系數(偏差系數)取1.37用以補償10%電壓波動(下降)和10%電阻上升等因素。
    (4)算出維持溫度和最低環境溫度的溫差。

    (5)以上四項相乘可得到管道的每米熱量損耗,再以周圍的環境修正系數相乘即可得每米的實際損耗功率。


    三、公式介紹
      熱損失計算,除可采用查表法計算外,也可采用損失公式直接計算。

    1、管道熱損失公式

    2、平面熱損失公式

    3、罐體容器散熱量的計算
    Q=1.2×q×s(w)
    式中:
    Q:實際熱損耗(w/m、w)
    λ:保溫材料導熱系數(w/m·℃)
    Tv:維持溫度(℃)
    S:平面總面積或容器罐體表面積(m2)
    TH:最低環境溫度(℃)
    d:管道外徑(mm)
    q:為平方米散熱量(見表7-3)
    δ:保溫材料厚度(mm)
    注:公式(2)中δ的單位要化成m的單位計算
    4、每米管道加熱升溫計算公式:
    Q加=(C1×m1+c2×m2)×(TS-TH)
    P加=Q加/860
    P總=P加+P伴
    式中:
    Q加:每米管道的吸熱量(kcal)
    C1:管道材料比熱(kcal/kg·℃)
    C2:介質比熱(kcal/kg·℃)
    m1:管道質量(kg)
    m2:介質質量 (kg)
    TS:加熱目標溫度(℃)
    TH:環境最低溫度(℃)
    注:以上計算公式為介質靜態條件(無流動)狀態
    5、罐體(容器)加熱升溫計算公式
    Q加 =C3·m3×(Ts-TH)
    P加=Q加 /860
    P總=P加+P伴
    式中:
    Q加:容器的吸熱量(kcal)
    C3:容器材料比熱(kcal/kg·℃)
    m3:容器容量(kg)
    Ts:加熱容器目標溫度(℃)
    TH::環境最低溫度(℃)

    注:以上計算公式為介質靜態條件狀態,如有介質升溫則公式為:Q加=C×m×△T可算得


    四、計算舉例:
    有一條鋼質化學管道,管徑為4“,管長100米,其中球閥2只,管托5只。需維持溫度60℃,玻璃纖維保溫,厚度50mm,當地最低環境溫度-20℃,周圍有腐蝕性氣體,供電電壓220V,求管道的每米熱損及總負荷。
    步驟:
      A、根據以上技術條件,采用歸一化損耗因子表進行計算,查表后得損耗因子為9.88,另查保溫材料傳熱系數知玻璃纖維λ=0.036。
      B、每米管道熱損耗Q=9.88×λ×[60-(-20)]×1.37=38.89w/m
      C、求出球閥及托架熱損耗
      Q球閥=0.8×每米管道熱損耗Q(每只熱損耗)
      =0.8×38.98
      =31.18w
      Q托=3×每米管道熱損耗(每只托架損耗)
       =3×38.98
       =116.94w
      D、求管道總負荷
      因考慮到選型時的產品標準化,一般選較近的標準功率(往上靠)因此,38.98W/m接近于40w/m,故在計算總符合時要將此數據列入: Q總=Q管+Q閥+Q托
    =100 ×40+2×31.18+5×116.94=4000+62.36+584.7+4647.06w
      E、確定電熱帶的最終長度
      L總=10.5×Q總/40=1.05×4647.06/40=116.17m 取117米
       注:1.05為電熱帶長度的安裝系數,這樣就確定了電熱帶的使用長度為117米。
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