保温的结构形式
保温的结构形式,常采用涂抹式、捆扎式、盒子式、夹套式等。的自身形状复杂、保温位置小,给阀门保温带来一定的困难,保温比管道保温要复杂得多。
1.涂抹式保温
涂抹式保温施工方法,是先将保温表面,按介质温度选用防锈漆涂刷两遍,待干燥后,用六级石棉和水调成的干泥作底层,涂抹的厚度为5mm左右,干燥后,用石棉硅藻土或碳酸镁石棉粉用水调成胶泥,每层涂抹厚度为10~15mm,等前一层干后,才能涂抹下一层,直至需要的厚度为止。
在调制保温胶泥时,不允许加入水泥来提高保温胶泥的粘接力,这样会增加保温层的容重和导热系数。为了加速保温层的干燥,阀门内可通过不高于150℃的热介质。整个保温施工,应在0℃以上的温度环境下进行。
保温层的外面,应包裹玻璃布和涂抹石棉水泥保护层。用玻璃布包裹两层,室外地沟的保温阀门的玻璃布保护层,{dy}层先刷一道冷底子油,一道五号热沥青;第二层再涂刷1~2层5号热沥青。室内保温的玻璃布保护层涂刷醇酸树脂漆道。用石棉水泥保护层,采用300号以上72%~77%的水泥,20%~25%的四级石棉、3%的防水粉与水搅拌制成。涂抹前,对保温外径大于200mm或需要用铁丝网加强的,一般用网孔30×30mm的镀锌铁丝网包扎,外用1~1.8mm的镀锌铁丝捆扎。然后,涂抹石棉水泥保护层,其厚度层10~150mm,保护层应涂刷油漆两遍,地沟保护层适于涂刷两遍底子油防潮。油漆的颜色各单位使用不同,有的按管道规定颜色,有的按规定颜色涂刷。这时里不作统一规定。
图2- 为阀体涂抹式保温,它的保温部位在上,为了考虑螺栓的紧固,一般都预留螺栓紧固的空间。图2-
为阀门整个涂抹式保温,这种保温形式的保温效果好,它只把压盖螺栓以上的部位留露出来,需要热紧的不宜采用这种保温形式,阀体与阀盖连接处泄漏也不容易发现。
图2- 阀体涂抹式保温
2.捆扎式保温
捆扎式保温材料填充在玻璃布或石棉布套之间,然后,捆扎在上,捆扎时可用1~1.6mm的镀锌铁丝或用玻璃纤维绳。捆扎式保温材料是玻璃棉或矿碴棉等,一般保温材料可用泡沫塑料。捆扎式保温材料厚度与规定厚度一样。这种保温或冷形式,{zh0}按的形状,量体裁衣,给阀门缝一件“棉衣”,然后,套在捆扎牢固。如图2-
。
图2- 捆扎式结构
1-阀门;2-管道;3-管道保温层;4-石棉布保温层
3.合式与夹套式保温
盒子与夹套式保温,是用镀锌铁皮或黑铁皮敲制盒子,盒子里填充保温或保冷的材料,使用时,用铰链和卡套将两半盒子固定在阀门上,不用时,拆卸也很方便。这种盒式与夹套式保温与保泠结构形式,目前广泛用于煤油装置、化工管道上的保温,特别适用室内的保温可保冷。
(1)填充盒式 如图2-
,它是用0.5mm的镀锌铁皮或黑铁皮制成两半形的单层盒子,一般的盒子底用铰链连接在一起,盒子上边用卡套或其他形式连接一起。黑铁皮应内外涂刷两遍防锈漆,镀锌铁皮和刷过防锈漆的黑铁皮盒子,应涂刷两遍油漆。安装时,将两半盒子试装在阀门上,盒子上边开口,卡在压盖螺栓下面,其开口形状视支架形状而定,有长方形的,椭圆形等,试装好后,便可正式安装,将例子内填充保温或保冷材,填充的材料应按介质温度选用,填充料一般用玻璃棉、矿碴棉、泡沫塑料等。填充材料应均匀、严实,不要填充得过多。另一种方法是将保温材料装在用玻璃布或石棉布缝制的软袋内,固定在两个半边盒子的内壁。这种方法是虽然比前一种复杂,但拆卸方便,不会使保温材料或保冷材料丢失,见图2-
。
(2)夹套式 如图2- ,夹套式保温的结构是在阀体上制作一层夹套金属,夹套上有进出口,使保温介质进入套里,对阀门进行加热保温。夹套保温阀门主要用于阀门因温度下降,容易产生凝固或结晶的介质。
近来,又出现一种夹套保温的高温高压球,保温介质的压力高达16MPa,温度为200℃的蒸汽。这种夹套结构分两部分制作在阀体两边。
图2- 填充盒式 图2- 包垫盒式 图2- 夹套式保温阀门
4.伴热管式保温
(1)伴热管加热保温
所谓伴热管加热,就是沿着物流管道阀门的底部伴复一条或数条小直径的管道,通入蒸汽、热水或联苯等加热介质,将热量传给物料,使阀门管道内的介质保持或提高温度,达到工艺流程规定的要求,如图2-
。
(2)电加热带式保温 电加热带保温是以电能作为热源,电热带将热传给管道与,再由管道与阀门传递给被输送的介质,达到保温和提高温度的目的,如图2-
。这种加热方式的优点是适合于长距离输送的管道上,因其通过电流量的调节,可以控制介质的温度,达到均匀保温的目的。其缺点是需要变压设备,电热带造价高昂,投资费用比蒸汽伴热管高,又不适于防火、防爆的工况条件。
图2- 伴热管式保温结构
1-管道;2-;3-管道保温层;4-铁皮壳;
5-填充保温材料;6-伴热管
① 电伴热保温 电伴热有多钟方法,现介绍如下:
{dy}种方法:感应加热法。感应加热法是在管道上缠绕电缆,接通电源后由于电磁感应效应产生热量,以补偿保温管道的散热损失。
第二种方法:直接通电法。直接通电法是在管道上通以低压交流电,利用交流电的表肤效应产生热量,保持管道内输送介质不出现温降。直接通电法的优点是投资低、加热均匀,适用于明设部分长输管道。
第三种方法:电阻加热法。电阻加热法是利用电路上电阻发热原理,保持管道内输送介质不出现温降。电阻加热法的发热元件是金属电阻丝,电阻丝的联结分为串联电阻型和并联电阻型。串联电阻和并联电阻由电阻线路长度和电源电压来确定输出功率,不受气候条件和管道内输送介质温度的影响,国内外广为应用。
第四种方法:自限性电伴热带加热法。自限性电伴热带是一种节能型电伴热特种电缆,与一般电热电缆不同的是它具有很高的正温度特性;温度越高,电阻越高,功率越小,如图2-
所示。
a) b)
图2- 自限性电伴热带的特性
a)电阻—温度图 b)功率—温度图
1—自限性电伴热带 2—一般电热电缆
自限性电伴热带所用材料为具有半导体性质的PTC材料,其基本结构如图2- 所示。
图2- 电伴热带的基本结构
1—防护层 2—屏蔽层 3—护套 4—芯带 5—线芯
当电源接通线芯后开始发热升温,半导体塑料受热膨胀,使部分电流通道断开,电阻增加,电流减小,发热量也随之减少。当温度上升到预定值时,半导体塑料因受热膨胀几乎断路,切断电源;在温度降低时,半导体塑料又收缩,接通电流通道,电伴热带又开始发热。这就是自限性电伴热带实现自动调节的原理,并使发热量与散热量始终处于平衡状态。电伴热带的额定电压为220V,根据用户需要,也可提供36~380V电压的电伴热带。
电伴热带是最近十几年发展起来的高科技产品,是{zxj}的伴热保温方法,具有节能和自动调节功能,已广泛应用于石油、化工。冶金、电力、城建等行业。我国华能无锡电热器材厂和合肥科富新型线缆材料厂均生产自限性电伴热带,其性能与国外瑞侃(Raychem)公司生产的自限性电伴热带相似。
② 伴热能力的计算
伴热能力是指伴热蒸汽管的供热量和电伴热带的功率,计算公式如下:
(t-t0)
式中 Q—伴热蒸汽管的供热量(kJ/h);
L—需要伴热的管道长度(m);
t—伴热需要保持的{zd1}温度或恒温温度(℃);
t0—冬季时的环境温度(冷源温度);
R—保温管道的热阻系数(m•℃•h/kJ);
P—电伴热带的功率(W),按1W=3.6kJ/h计算。
根据供热量Q,计算蒸汽消耗量并选择蒸汽管径,根据电伴热带的功率P,计算电伴热带的长度,按电伴热带的型号和单位长度的功率计算。
根据电伴热带的伴热量(伴热功率)和电伴热带的型号,确定电伴热带的长度,当伴热量较小时,可平行管道安装一条或几条电伴热带,当伴热量较大时,可螺旋安装一条或几条电伴热带。电伴热带的安装长度不能过长,当所需要长度较大时,应分段安装采用并联式。
③ 电伴热带伴热具有如下优点:
a.只要有可靠的供电电源(包括自备电源),这种伴热措施可以应用于任意地点、任意需要伴热部位,包括管道、设备和阀体。
b.伴热效率高、能耗低、可实现恒温伴热,无额外能耗,不需人工控制。
c.易于施工安装。
d.便于维护管理,安装后很少需要检修。
管道工艺设计人员应与电力自控设计人员密切配合,正确的选择电伴热带控制仪表、传感器、电源接线盒和安全设施,确保使用的安全可靠。被伴热的管道的{zg}温度不得高于电伴热的允许{zg}温度。
④ 设计施工中应注意如下各点:
1)电伴热带附近如有易燃易爆气体时,应采用防爆型接线盒和屏蔽型电伴热带。
2)在储存、搬运、安装电伴热带时,不得反复弯折、扭曲,严禁损坏护套、破坏绝缘和裸露线芯。
3)安装加热带时,严禁终端两根线芯短接,不得任意加长。
4)连接电源线时,终端须做好封头并进行绝缘测试,与金属管道或电伴热带的屏蔽之间的电阻不得小于20Ω。
5)遵循有关供电配电的设计安装规范和规程。
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