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管道集肤效应电伴热

 

概述

管道集肤效应电伴热 ( 加热 ) 技术是近年来出现的一种新的金属管道加热方法,是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术、新工艺,国外简称为 “SECT 法 ” 。此种加热技术具有效率高,适应所有长、中、短距离金属输液管道的伴热和加热,而且具有安全可靠,安装维修方便等优点,因此广泛用于各种不同性质的液态物质的管道运输中。

设备构成

管道集肤效应伴热技术装置,基本上由变压器、加热电源、输液管、伴热管和伴热电缆、保温层、保护外壳等部分组成。加热电源分工频和中频加热电源两种;输液管和伴热管为普通钢管,伴热管直径为 15 -40mm ,间断的焊接在输液管上;伴热电缆穿在伴热管中,外面是保温层和保护外壳。如图所示:

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基本原理

当交变电流经电缆通过伴热管壁时,在集肤效应和邻近效应的作用下,电流不是均匀沿着管壁流动,而是集中在伴热管内表层通过,在管壁电阻的作用下,通过电流发热,经传导使输液管温度升高,而伴热管外表面电压、电流为零,自身形成绝缘结构,使液体在管道内得到安全可靠地输送。

伴热管道末端及中间有可靠接地,以防止产生静电或感应电,以确保管内液体的安全输送。集肤效应伴热与管道阴极保护可同时进行。

技术特点

1、适应性强

适应所有长、中、短距离金属输液管道的伴热和加热,适用于管道的不同敷设方式和任何场所,如:地下直埋、水下、地面架空;适用野外或矿场、工厂、易燃易爆场所。伴热管的发热量,根据计算,单根最大发热量为 150W/m ,并可根据输液管的温度要求,设计伴热管的根数和运行电压,最多可以安装 6 根伴热管。

2、应用范围广

  • 在常温时为凝固状态,加温变液态可输送的介质。如运输巧克力、牛奶等
  • 在常温下粘度很高,难以流动,但加温后又易于流动物质的管输,如:稠油、高凝油、燃料重油、煤焦油、蜡等的集输。
  • 要求等温伴热的管线,如管线距离较长,起输温度不易太高的介质输送
  • 间歇输送的高凝点或粘稠介质。如:码头间歇装车、船 , 管线不用扫线,可直接再启动。

3、功率密度大、伴热温度高

集肤效应伴热系统有效维持温度可达 230 ℃ ,单根最大发热量为 150W/m

4、实现分段预制、维修方便

可根据流程或输液管段结构,将伴热管厂内预制或现场分段预制加工,接头采用焊接套管方式连接,与输油管焊接、安装在一起。外面加上保温层和保护壳,既方便施工,又容易保证工程质量。如因流程管段故障或需更换阀门,只要把需要更换部分两端的接头拆开,将伴热电缆抽出 , 即可更换部件。无需整体拆损保温和管件。

5、安全可靠

伴热采用专用电缆。由于集肤效应系统自身 形成绝缘结构使伴热外表面和输液管不带电 . 输液管每千米左右做一安全接地,接地电阻不大于 4 Ω,保证输液管始终是零电位,做到安全可靠。

6、节约能源,加热效率高

集肤效应电伴热属于等温加热法,不会出现局部过热现象,随着管输距离的加长提高加热电压即可,加热效率高。与蒸汽伴热相比较;集肤效应的伴热耗能为 23lkg/km 标煤。采用热循环或蒸汽伴热耗能为 1813kg /km 标煤。

7、自动化控制

  • 实现温度完善的控制功能:数字温度闭环、短路保护功能、过流保护功能、断路保护功能。
  • 软关断软启动:最大限度地减少对器件的冲击,延长器件使用寿命;
  • 灵活的操作方式:数码显示,方便实现人机对话;
  • 网络化设计:实现远程无线报警、远程无线控制。

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