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管道集膚效應電伴熱

 

概述

管道集膚效應電伴熱 ( 加熱 ) 技術是近年來出現的一種新的金屬管道加熱方法,是大型石油化工等企業熱輸管道加熱保溫的新技術、新工藝,國外簡稱為 “SECT 法 ” 。此種加熱技術具有效率高,適應所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和加熱,而且具有安全可靠,安裝維修方便等優點,因此廣泛用于各種不同性質的液態物質的管道運輸中。

設備構成

管道集膚效應伴熱技術裝置,基本上由變壓器、加熱電源、輸液管、伴熱管和伴熱電纜、保溫層、保護外殼等部分組成。加熱電源分工頻和中頻加熱電源兩種;輸液管和伴熱管為普通鋼管,伴熱管直徑為 15 -40mm ,間斷的焊接在輸液管上;伴熱電纜穿在伴熱管中,外面是保溫層和保護外殼。如圖所示:

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基本原理

當交變電流經電纜通過伴熱管壁時,在集膚效應和鄰近效應的作用下,電流不是均勻沿著管壁流動,而是集中在伴熱管內表層通過,在管壁電阻的作用下,通過電流發熱,經傳導使輸液管溫度升高,而伴熱管外表面電壓、電流為零,自身形成絕緣結構,使液體在管道內得到安全可靠地輸送。

伴熱管道末端及中間有可靠接地,以防止產生靜電或感應電,以確保管內液體的安全輸送。集膚效應伴熱與管道陰極保護可同時進行。

技術特點

1、適應性強

適應所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和加熱,適用于管道的不同敷設方式和任何場所,如:地下直埋、水下、地面架空;適用野外或礦場、工廠、易燃易爆場所。伴熱管的發熱量,根據計算,單根最大發熱量為 150W/m ,并可根據輸液管的溫度要求,設計伴熱管的根數和運行電壓,最多可以安裝 6 根伴熱管。

2、應用范圍廣

  • 在常溫時為凝固狀態,加溫變液態可輸送的介質。如運輸巧克力、牛奶等
  • 在常溫下粘度很高,難以流動,但加溫后又易于流動物質的管輸,如:稠油、高凝油、燃料重油、煤焦油、蠟等的集輸。
  • 要求等溫伴熱的管線,如管線距離較長,起輸溫度不易太高的介質輸送
  • 間歇輸送的高凝點或粘稠介質。如:碼頭間歇裝車、船 , 管線不用掃線,可直接再啟動。

3、功率密度大、伴熱溫度高

集膚效應伴熱系統有效維持溫度可達 230 ℃ ,單根最大發熱量為 150W/m

4、實現分段預制、維修方便

可根據流程或輸液管段結構,將伴熱管廠內預制或現場分段預制加工,接頭采用焊接套管方式連接,與輸油管焊接、安裝在一起。外面加上保溫層和保護殼,既方便施工,又容易保證工程質量。如因流程管段故障或需更換閥門,只要把需要更換部分兩端的接頭拆開,將伴熱電纜抽出 , 即可更換部件。無需整體拆損保溫和管件。

5、安全可靠

伴熱采用專用電纜。由于集膚效應系統自身 形成絕緣結構使伴熱外表面和輸液管不帶電 . 輸液管每千米左右做一安全接地,接地電阻不大于 4 Ω,保證輸液管始終是零電位,做到安全可靠。

6、節約能源,加熱效率高

集膚效應電伴熱屬于等溫加熱法,不會出現局部過熱現象,隨著管輸距離的加長提高加熱電壓即可,加熱效率高。與蒸汽伴熱相比較;集膚效應的伴熱耗能為 23lkg/km 標煤。采用熱循環或蒸汽伴熱耗能為 1813kg /km 標煤。

7、自動化控制

  • 實現溫度完善的控制功能:數字溫度閉環、短路保護功能、過流保護功能、斷路保護功能。
  • 軟關斷軟啟動:最大限度地減少對器件的沖擊,延長器件使用壽命;
  • 靈活的操作方式:數碼顯示,方便實現人機對話;
  • 網絡化設計:實現遠程無線報警、遠程無線控制。

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