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    伴熱系統的設計

    更新時間:2024-07-31      瀏覽次數:364


    1 電伴熱系統設計

    1.1 范圍

    1.1.1電伴熱系統的設計原則、結構型式及安裝要求,適用于管道詳細工程設計。

    1.2 一般規定

    12.1本規定適用于以電為熱源,以自限溫電熱帶對管道或設備進行伴熱保溫的電伴熱系統。對于需避免過熱的情況尤為適用。

    12.2最高伴熱溫度視電熱帶性能、材質而定,目前電熱帶大多為低溫型及中溫型,其性能如表12.2.0電熱帶耐溫性能所示。


    12.2.0 電熱帶耐溫性能(℃)

    伴熱帶

    維持溫度

    最高承受溫度

    低溫型

    70

    85

    中溫型

    100

    120

    12.3管道或設備的電伴熱系統設計,必須符合防火、防爆、防靜電、防腐蝕的有關規定。

    12.4根據被伴熱管道的配管情況,考慮電熱帶的布置,使拆卸或更換方便。

    12.5電熱帶的選型,要以適用、經濟為原則。設計中應考慮最高保護溫度、最高允許溫度、供電條件及安裝環境等因素。

    12.6 電熱帶的功率、設計長度應按本規定和制造廠提供的數據和資料進行計算。

    12.7 電熱帶伴熱管道必須進行外保溫。

    13計算

    13.1 管道的電伴熱

    13.1.1 計算電伴熱系統的熱損失


    式中:——被伴熱管道的設計長度,m

         ——熱損失,W

         ——被伴熱管道的單位長度熱損失,W/m

                當管道時,可用表3.1.1-1管道的熱損失近似查得值。

         ——被伴熱管道上的管道附件的當量長度之和(m)。管道附件當量長度見表

    45.3.1.1-2管道附件當量長度。

     

    45.3.1.2 保溫材料修正系數(f

    保溫材料變更時,查得,值應乘以相應保溫材料的修正系數(f),見表45.3.1.2保溫材料修正系數(f

    45.3.1.3 計算電熱帶所需功率

       45.3.1-2

    式中:——電伴熱系統的熱損失,W

             ——需要功率,W;

             ——電熱帶的熱效率(一般取0.85~0.95)。

    45.3.1.4 確定電熱帶長度

    45.3.1-3

    式中:——電伴熱系統所需功率,W

    ——所需產品電熱帶的標稱功率,W/m;

    ——電熱帶長度,m。值應從產品樣本上查得,因安裝需要,每根電熱帶的長度應增加10%的余量。

    45.3.1.5 3.1.1-1管道的熱損失表中溫差△的確定

    式中:——要求維持溫度,℃

             ——環境溫度,攝氏度。

    13.2 設備的電伴熱

    13.2.1設備的伴熱計算與管道的電伴熱計算基本相同,當設備直徑DN400時,單位表面積的熱損失利用表13.2.1平壁的熱損失近似查得。

    13.2.2備上的人孔、底座、液面計、視鏡、放空閥等可以折算為相應平壁的面積,再計算熱損失。

    3.1.1-1                             管道的熱損失                  W/m

    保溫層厚度
     
    mmI

    溫度℃ΔT

    被伴熱管道公稱直徑(mm

    8

    15

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    10

    20

    6.2

    7.2

    8.5

    10.1

    12.1

    13.6

    16.4

    19.3

    23.0

    28.8

    41.1

    52.6

    64.7

    76.1

    83.3

    94.6

    30

    9.4

    11.0

    12.5

    15.4

    18.5

    20.7

    24.9

    29.4

    35.0

    43.8

    62.5

    80.0

    98.5

    115.9

    126.7

    143.9

    40

    12.7

    14.9

    17.5

    20.8

    25.0

    27.9

    33.7

    39.7

    47.3

    59.2

    84.5

    108.2

    133.2

    156.6

    171.3

    194.6

    20

    20

    4.0

    4.6

    5.3

    6.2

    7.3

    8.0

    9.5

    11.1

    13.0

    16.0

    22.5

    28.5

    34.9

    40.5

    44.7

    50.7

    30

    6.2

    7.0

    9.1

    9.4

    11.1

    12.2

    14.5

    16.8

    19.8

    24.4

    34.2

    43.4

    53.2

    62.3

    68.0

    77.1

    40

    8.3

    9.5

    10.9

    12.7

    15.0

    16.5

    19.6

    22.8

    26.7

    33.0

    46.3

    58.7

    71.9

    84.2

    92.0

    104.3

    60

    12.8

    14.7

    16.9

    19.6

    23.1

    25.5

    30.2

    35.1

    41.2

    50.9

    71.4

    90.5

    110.8

    129.9

    141.8

    160.8

    25

    20

    3.6

    4.1

    4.6

    5.3

    6.2

    6.9

    8.1

    9.3

    10.9

    13.4

    18.6

    23.5

    28.7

    33.5

    36.5

    41.4

    30

    5.4

    6.2

    7.1

    8.1

    9.5

    10.4

    12.3

    14.2

    16.6

    20.3

    28.3

    35.7

    43.6

    51.0

    55.6

    63.0

    40

    7.4

    8.4

    9.5

    11.0

    12.9

    14.1

    16.6

    19.2

    22.4

    27.5

    38.2

    48.3

    59.0

    69.0

    75.2

    85.2

    60

    11.4

    12.7

    14.7

    17.0

    19.8

    21.8

    25.6

    29.6

    34.5

    42.4

    59.0

    74.5

    90.0

    106.3

    115.9

    131.3

    80

    15.6

    17.7

    20.2

    23.3

    27.2

    29.8

    35.1

    40.6

    47.4

    58.2

    81.0

    102.3

    124.8

    146.0

    159.2

    180.3

    100

    20.1

    22.8

    26.1

    30.1

    35.1

    38.6

    45.4

    52.5

    61.2

    75.2

    104.5

    132.0

    161.1

    188.5

    205.5

    232.8

    30

    20

    3.3

    3.7

    4.2

    4.8

    5.5

    6.1

    7.1

    8.1

    9.5

    11.6

    15.9

    20.1

    24.4

    28.5

    31.0

    35.1

    30

    5.0

    5.6

    6.3

    7.3

    8.4

    9.2

    10.8

    12.4

    14.4

    17.6

    24.3

    30.5

    37.1

    43.3

    47.2

    53.4

    40

    6.7

    7.6

    9.6

    9.8

    11.4

    12.5

    14.6

    16.8

    19.5

    23.8

    32.8

    41.3

    50.2

    58.6

    63.8

    72.2

    60

    10.3

    11.7

    13.2

    15.1

    17.6

    19.2

    22.5

    25.9

    30.0

    36.6

    50.6

    63.6

    77.4

    90.4

    98.4

    111.4

    80

    14.2

    16.0

    18.2

    20.8

    24.1

    26.4

    30.9

    35.5

    41.2

    50.3

    69.4

    87.3

    106.4

    124.0

    135.1

    152.9

    100

    18.3

    20.7

    23.4

    26.8

    31.1

    34.1

    39.8

    45.8

    53.2

    65.0

    89.7

    112.8

    137.2

    160.2

    174.5

    197.4

    120

    22.7

    25.6

    29.0

    33.2

    38.6

    42.2

    49.3

    56.7

    65.9

    80.4

    111.0

    139.6

    169.9

    198.3

    216.1

    244.4

    140

    27.2

    30.8

    34.9

    40.0

    46.4

    50.8

    59.4

    68.3

    79.3

    96.8

    133.5

    168.0

    204.4

    238.6

    259.9

    294.0

    160

    32.1

    36.2

    41.1

    47.1

    54.6

    59.8

    69.9

    80.4

    93.3

    113.9

    157.2

    197.7

    240.6

    280.8

    306.0

    346.1

    180

    37.1

    42.0

    47.6

    54.5

    63.2

    69.2

    80.9

    93.0

    108.1

    131.9

    182.0

    228.2

    278.8

    323.2

    334.2

    400.7

    3.1.1-2                           管道的熱損失                     W/m

    保溫層厚度
     
    mmI

    溫度℃ΔT

    被伴熱管道公稱直徑(mm

    8

    15

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    40

    20

    2.8

    3.2

    3.6

    4.0

    4.6

    5.0

    5.8

    6.6

    7.6

    9.2

    12.6

    15.7

    19.9

    22.1

    24.0

    27.1

    30

    4.3

    4.8

    5.4

    6.1

    7.0

    7.7

    8.9

    10.1

    11.6

    14.1

    19.1

    23.9

    28.9

    33.6

    36.6

    41.3

    40

    5.8

    6.5

    7.3

    8.3

    9.5

    10.4

    12.0

    13.7

    15.7

    19.0

    25.9

    32.3

    39.1

    45.5

    49.4

    55.8

    60

    9.0

    10.1

    11.3

    12.8

    14.7

    16.0

    18.5

    21.1

    24.3

    29.3

    39.9

    49.8

    60.3

    70.1

    76.2

    86.0

    80

    12.3

    13.8

    15.5

    17.6

    20.2

    21.9

    25.4

    28.9

    33.3

    40.2

    54.8

    68.4

    82.7

    96.2

    104.6

    118.1

    100

    15.9

    17.8

    20.0

    22.7

    26.0

    28.3

    32.8

    37.3

    43.0

    52.0

    70.8

    88.3

    106.8

    124.2

    135.1

    152.4

    120

    19.7

    22.1

    24.8

    28.1

    32.2

    35.1

    40.6

    46.2

    53.3

    64.4

    87.6

    109.3

    132.3

    153.9

    167.3

    188.8

    140

    23.7

    26.5

    29.8

    33.8

    38.8

    42.2

    48.8

    55.6

    64.1

    77.4

    105.4

    131.5

    159.1

    185.1

    201.2

    227.1

    160

    27.9

    31.2

    35.1

    39.8

    45.6

    49.7

    57.4

    65.5

    75.4

    91.1

    124.1

    154.8

    187.3

    217.9

    236.9

    267.3

    180

    32.3

    36.2

    40.6

    46.0

    52.9

    57.5

    66.5

    75.8

    87.3

    105.5

    143.7

    179.3

    216.9

    252.2

    274.3

    309.5

    50

    20

    2.6

    2.8

    3.2

    3.6

    4.1

    4.4

    5.0

    5.7

    6.5

    7.8

    10.5

    13.1

    15.7

    18.2

    19.8

    22.3

    30

    3.9

    4.3

    4.8

    5.4

    6.2

    6.7

    7.7

    8.7

    9.9

    11.9

    16.0

    19.9

    23.9

    27.7

    30.1

    33.9

    40

    5.3

    5.9

    6.5

    7.3

    8.4

    9.1

    10.4

    11.8

    13.4

    16.1

    21.7

    26.9

    32.3

    37.5

    40.7

    45.8

    60

    8.1

    9.0

    10.1

    11.3

    12.9

    14.0

    16.0

    18.1

    20.7

    24.8

    33.4

    41.4

    49.9

    57.8

    62.7

    70.6

    80

    11.2

    12.4

    13.8

    15.5

    17.7

    19.1

    22.0

    24.9

    28.5

    34.1

    45.9

    56.8

    68.4

    79.3

    86.1

    96.9

    100

    14.4

    16.0

    17.8

    20.1

    22.8

    24.7

    28.4

    32.1

    36.7

    44.0

    59.2

    73.4

    88.3

    102.4

    111.1

    125.1

    120

    17.8

    19.8

    22.1

    24.8

    28.3

    30.6

    35.1

    39.8

    45.5

    54.5

    73.3

    90.9

    109.4

    126.8

    137.6

    154.9

    140

    21.5

    23.8

    26.6

    29.9

    34.0

    36.8

    42.3

    47.9

    54.7

    65.6

    88.2

    109.3

    131.6

    152.5

    165.5

    186.4

    160

    25.3

    28.1

    31.3

    35.2

    40.1

    43.4

    49.8

    56.3

    64.4

    77.2

    103.9

    128.7

    154.9

    179.5

    194.9

    219.4

    180

    29.2

    32.5

    36.2

    40.7

    46.4

    50.2

    57.6

    65.2

    74.6

    89.4

    120.3

    149.0

    179.4

    207.9

    225.6

    254.0

    80

    20

    2.1

    2.3

    2.6

    2.8

    3.2

    3.4

    3.8

    4.3

    4.8

    5.7

    7.4

    9.0

    10.7

    12.3

    13.3

    14.9

    30

    3.2

    3.5

    3.9

    4.3

    4.8

    5.2

    5.8

    6.5

    7.3

    8.6

    11.3

    13.7

    16.3

    18.7

    20.2

    22.6

    40

    4.4

    4.8

    5.2

    5.8

    6.5

    7.0

    7.9

    8.8

    9.9

    11.6

    15.2

    18.5

    22.0

    25.3

    27.3

    30.6

    60

    6.7

    7.4

    8.1

    9.0

    10.0

    10.8

    12.1

    13.5

    15.3

    17.9

    23.5

    28.6

    34.0

    39.0

    42.1

    47.1

    80

    9.2

    10.1

    11.1

    12.4

    13.8

    14.8

    16.6

    18.6

    20.9

    24.6

    32.2

    39.2

    46.6

    53.5

    57.8

    64.7

    100

    11.9

    13.0

    14.3

    15.9

    17.8

    19.1

    21.5

    24.0

    27.0

    31.8

    41.6

    50.6

    60.2

    69.1

    74.6

    83.5

    120

    14.7

    16.1

    17.8

    19.7

    22.0

    23.6

    26.6

    29.7

    33.5

    39.3

    51.5

    62.7

    74.5

    85.5

    92.4

    103.4

    140

    17.7

    19.4

    21.4

    23.6

    26.5

    28.4

    32.0

    35.7

    40.3

    47.3

    61.9

    75.0

    89.6

    102.9

    111.2

    124.4

    160

    20.9

    22.9

    25.1

    27.8

    31.2

    33.4

    37.7

    42.1

    47.4

    55.7

    72.9

    88.8

    105.5

    121.1

    130.9

    146.4

    180

    24.1

    26.5

    29.1

    32.2

    36.1

    38.7

    43.7

    48.7

    54.9

    64.5

    84.4

    102.8

    122.8

    140.8

    151.5

    169.5

    13.1.1-2 管道附件當量長度

    名稱

    數量

    當量長度

    支座

    1

    3×DN/1000

    支吊架

    1

    3×DN/1000

    法蘭

    1

    2×DN/1000

    閘閥

    1

    1.30

    蝶閥

    1

    0.70

    球閥

    1

    0.79

    截止閥

    1

    1.20

    注:①閘閥散熱量是相當于同管徑同保溫層管1.3m管道的熱損失。

    ②法蘭與吊架的散熱量分別相當于同管徑同保溫層公稱直徑的

    二倍與三倍()長管道的熱損失。

    ③其它管件視其外表面積參照此表所列當量長度確定。

    13.1.2 保溫材料修正系數

    保溫材料名稱

    保溫材料修正系數(f

    材料導熱系數λ(W/m?k

    聚氨酯

    0.6

    0.0216

    泡沫聚苯乙烯

    0.8

    0.0288

    玻璃棉

    1.0

    0.0360

    巖棉類

    1.1

    0.0396

    硅酸鈣

    1.3

    0.0468

    膨脹珍珠巖

    1.5

    0.0540

    13.2.1 平壁的熱損失(W/m2

    溫度△T
      (
    ℃)

    保溫層厚度(mm

    25

    40

    60

    80

    100

    25

    36

    22

    16

    11

    9

    50

    76

    48

    33

    25

    20

    75

    118

    75

    51

    38

    30

    100

    162

    103

    71

    52

    42

    125

    210

    132

    90

    67

    54

    150

    260

    164

    114

    84

    67

    175

    315

    203

    137

    102

    83

    注:①表中數據系按室外、風速9m/sec算得,室內設備應乘以0.9;表中所用保溫材料為導熱系數λ0.036W/m·k其他材料修正系數f(見表3.1.2

    14 電熱帶的選型

    14.1 易燃易爆場合應采用屏蔽型,并采用與其配套的防爆接線盒和專用終端封頭。

    14.2所選電熱帶的最高允許溫度()"不得低于被伴熱流體(包括管道清洗、吹掃、置換用的流體)的最高溫度;最高保持溫度()"必須高于被伴熱流體所要求保持的溫度。

    14.3若產品電熱帶功率不夠,可改變電熱帶布置型式或增加電熱帶根數或增加保溫層厚度。

    14.4 電熱帶的護套應能抵抗腐蝕介質(如酸、堿、鹽溶劑等)

    14.5每根電熱帶的設計長度不得大于產品樣本提供的最大使用長度",應與熔斷器相匹配,否則應另接電源。

    15 電熱帶的布置

    15.1 電熱帶敷設方式

    15.1.1 電熱帶的敷設有Ⅰ型(平行敷設)和Ⅱ型(螺旋敷設)兩種型式。應符合化工裝置管道布置設計工程規定"(HG/T 20549.2)中的第4.0.2條例圖。

    15.1.2 采用Ⅱ型敷設時,電熱帶螺旋纏繞的螺距見表15.1.2電熱帶螺旋敷設螺距表。

    15.2 布置要求

    15.2.1 電熱帶不應使用有可能短期停電的電源供電。

    15.2.2電熱帶應按管道長度均勻分布。在容器上安裝時,電熱帶應繞在容器下部,最好不超過其1/3的高度。

    15.2.3 備用管道、設備與運行管道或設備所用電熱帶,其電源應分開。

    15.2.4 對架空、管溝或露天布置(不論垂直或水平)的管道,均應根據電熱帶設計長度,按已購產品確定采用Ⅰ型(水平)或Ⅱ型(螺旋)方式。應符合化工裝置管道布置設計工程規定"(HG/T 20549.2)中的圖4.0.2-1電熱帶的布置型式及代號所示;若管道過長,應分段提供電源。

    15.2.5有分支的管道,應在管道分支處采用“T"型接線盒(用于易燃、易爆場合)或熱收縮套管(用于一般場合)連接電熱帶。

    15.2.6 相互靠近的電伴熱閥門、法蘭或管件,應設置保護套(如特制的盒或殼)將其包裹起來。

    15.2.7非金屬管道或容器用電熱帶伴熱時,為了強化傳熱并提供消除靜電的接地條件,可在電熱帶與管道(或容器)表面之間或在電熱帶的外面粘貼一層鋁箔膠帶,也可兩者兼用。

    15.2.8 分叉的電熱帶適用于管道上需經常拆卸、檢修的閥門、管件進行伴熱。

    15.2.9對保持溫度要求相同的并排或成束的等徑管道,裝好電熱帶后,可采用保溫材料將這些管道包裹在一起。

    15.2.10 電熱帶的末端必須用終端封頭;在易燃、易爆地區,終端必須用電熱帶專用封頭密封;在一般場合也可用快干硅膠和簡易封頭或熱收縮套管密封。

    16 電熱帶及附件的固定

    16.1 電熱帶應用聚酯帶捆扎固定在被伴熱設備或管道上。捆扎間距不應大于600 mm。聚酯帶耐溫最高為150℃。

    16.2 與其配套的電源接線盒、T型和直型接線盒、封頭必須用卡箍緊固在管道上。

    16.3電熱帶的安裝應符合化工裝置管道布置設計工程規定"HG/T 20549.2)中圖4.0.2-17的規定。

    16.1.2 電熱帶螺旋敷設螺距表 (mm)

    被伴熱管
      DN

    電熱帶設計長度與管道的設計長度之比

    1.10

    1.20

    1.30

    1.40

    1.50

    1.60

    1.70

    1.80

    1.90

    6

    97

    67

    54

    46

    40

    36

    32

    30

    28

    8

    120

    8

    66

    56

    49

    44

    40

    37

    34

    10

    145

    100

    80

    68

    60

    53

    48

    45

    41

    15

    173

    120

    96

    81

    71

    64

    58

    53

    49

    20

    212

    146

    117

    99

    87

    78

    71

    65

    60

    25

    258

    179

    143

    121

    106

    95

    86

    79

    73

    32

    318

    220

    175

    149

    130

    117

    106

    97

    90

    40

    359

    248

    198

    168

    147

    132

    120

    110

    102

    50

    441

    305

    243

    206

    181

    162

    147

    135

    125

    65

    549

    379

    303

    257

    225

    201

    183

    168

    156

    80

    637

    440

    351

    298

    261

    234

    212

    195

    181

    100

    811

    560

    447

    379

    332

    298

    270

    248

    230

    125

    985

    681

    543

    461

    404

    361

    328

    302

    279

    150

    1181

    816

    652

    552

    484

    433

    394

    362

    335

    200

    1529

    1057

    844

    715

    627

    561

    510

    468

    434

    續表16.1.2 電熱帶螺旋敷設螺距表(mm)

    被伴熱管
      DN

    電熱帶設計長度與管道的設計長度之比

    1.10

    1.20

    1.30

    1.40

    1.50

    1.60

    1.70

    1.80

    1.90

    250

    1899

    1312

    1048

    888

    778

    697

    633

    581

    539

    300

    2248

    1553

    1240

    1051

    921

    825

    749

    688

    638

    350

    2467

    1705

    1361

    1154

    1011

    905

    822

    755

    700

    400

    2814

    1944

    1552

    1316

    1153

    1032

    938

    861

    798

    450

    3160

    2183

    1744

    1478

    1295

    1160

    1053

    968

    896

    500

    3510

    2425

    1936

    1642

    1439

    1288

    1170

    1075

    996

    550

    3860

    2666

    2129

    1805

    1582

    1416

    1287

    1182

    1095

    600

    4209

    2909

    2322

    1969

    1725

    1544

    1403

    1289

    1194

    650

    4552

    3145

    2511

    2129

    1866

    1670

    1517

    1394

    1291

    700

    4902

    3386

    2704

    2293

    2009

    1798

    1634

    1501

    1390

    750

    5251

    3628

    2897

    2456

    2152

    1927

    1750

    1608

    1490

    800

    5601

    3869

    3090

    2620

    2296

    2055

    1867

    1715

    1589

    850

    5951

    4111

    3283

    2783

    2439

    2183

    1984

    1822

    1688

    900

    6293

    4348

    3472

    2943

    2580

    2309

    2098

    1927

    1785

    950

    6643

    4589

    3665

    3107

    2723

    2437

    2214

    2034

    1884

    1000

    6993

    4831

    3858

    3270

    2866

    2566

    2331

    2141

    1983

    1050

    7342

    5072

    4051

    3434

    3009

    2694

    2447

    2248

    2083

    1100

    7692

    5314

    4243

    3598

    3153

    2822

    2564

    2355

    2182

    1150

    8035

    5551

    4433

    3758

    3293

    2948

    2678

    2460

    2279

    1200

    8384

    5792

    4625

    3921

    3437

    3076

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