海底气液多相流混输管道电伴热的热能节省特性研究

针对海底气液混输管道面临的结蜡、胶凝、摩阻过大等流动安全保障问题,提出了热能较为节省的电伴热方式。相对于常见的平台加热方式,基于海管系统总的热平衡原理,采用微积分方法推导出了电伴热相对热耗率的数学解析式,澄清了影响电伴热热能节省效果的主要因素,证明了电伴热与平台加热在加热能耗方面的优劣,并探明了总传热系数等关键因素对电伴热热能节省特性的影响规律。结果表明:在确保质量流量、保温措施及出口温度均相同的条件下,电伴热的热耗总是小于平台加热的热耗,具体的热能节省效果仅跟总传热系数、输送距离、管径、质量流速、液相质量分数5个关键因素有关。电伴热相对热耗率与总传热系数和输送距离近似呈线性负相关关系,与管径和质量流速近似呈指数式正相关关系,与液相质量分数近似呈线性正相关关系。采用电伴热方式时,由于不需要额外掺水确保管道的“最小安全输量”,在极低输量条件下的热能节省效果将更加显著。本研究成果可为海底气液多相流混输管道电伴热的热能节省特性认知提供理论依据。

半地下坐地式LNG储罐电伴热系统的设计

相较于传统架高式液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)储罐,坐地式或半地下坐地式LNG储罐因采用低承台结构,本体的一部分会与周围土壤直接接触,且无空气流通空间,储罐内部的低温将通过储罐本体传导至罐外,影响储罐周围土壤温度;当土壤温度≤0℃时,土壤冻胀隆起,导致储罐受力不均。针对这一问题,首先分析了LNG储罐保冷结构,研究了不同保冷材料的导热系数,计算出储罐不同位置处的漏热量,并根据计算结果选择电伴热系统设计方案,最后采用软件建模仿真分析,进一步验证电伴热系统设计的合理性。电伴热系统可消除低温对储罐周围土壤造成的影响,且能保证储罐本体温度的一致性和连续性,有效避免罐内LNG沸腾。研究成果可为半地下坐地式LNG储罐在进行电伴热系统设计时提供借鉴。

机械循环与自调控电伴热在住宅户内热水系统的应用分析

通过对热水机械循环系统与自调控电伴热系统的优缺点和适用范围进行深入分析,以不同住宅户型为研究基础,对在不同使用条件下住宅户内采用热水循环系统与自调控电伴热系统的初期投资及运行能耗进行全面探讨。在此基础上以国内主要城市的居民燃气价格与居民生活用电价格的比值作为参考,得出不同的价格比值下,住宅户内热水系统采用机械循环系统和自调控电伴热系统的运行费用情况,结果表明:燃气价格与电价比值小于4的城市,电伴热系统运行费用高于机械循环系统;比值在4~4.5的城市,两者运行费用接近;比值大于4.5的城市,机械循环系统运行费用高于电伴热系统。

Lyocell纤维生产中高黏度溶液输送管道的伴热设计

以Lyocell纤维生产中溶液输送管道伴热系统为例,介绍了高黏度溶液输送管道伴热设计的技术要点和设计方法。结果表明:在Lyocell纤维生产过程中,高黏度溶液输送管道采用热水夹套管循环伴热,经板式换热器调温,可保证物料在输送中的最佳特性状态;溶液输送管道的设计包括设备内夹套管的设计和设备外保温供给管的设计;在夹套管的设计过程中,热媒流速应控制在0.5~1.0 m/s,并以此计算出相应的流量及压降;在保温供给管的设计过程中,热媒流速应控制在0.5~1.5 m/s,并以此计算出相应管道规格、流量及压降,以保证溶液的输送温度。

邻法苯酐装置的蒸汽伴热设计浅析

苯酐的熔点较高,在生产过程中,一旦介质温度低于熔点,液相苯酐将在管道和设备内结晶,发生堵塞。由于粗苯酐中有杂质邻苯二甲酸的存在,所需伴热温度需达250℃,通常选用内管焊缝隐蔽型夹套管(全夹套)伴热。本文分别介绍了苯酐装置中管道、设备管口和膨胀节的夹套伴热和伴管伴热方式。其中,管道伴热部分着重介绍了普通管道夹套伴热的两种形式:半夹套和全夹套,以及管道试验压力的选取。设备部分介绍了3种常见的设备管口伴热形式:普通管口夹套伴热、PAD管口夹套伴热及PAD管口半管伴热。另外,还介绍了管道膨胀节的伴热方式。最后,针对苯酐装置蒸汽伴热用户较多的实际情况,比较了集成式蒸汽分配台和凝液回收站与传统形式的优劣。

PT伴热技术在液硫管线中的应用探讨

国内外硫磺回收装置液硫管线通常采用夹套管伴热,但由于夹套管制造周期长、施工难度大、使用中容易产生漏点,给用户带来了极大困扰。介绍了某公司研发的新型可拆卸夹套伴热技术,并通过液硫管道伴热试验、伴热理论计算、计算流体动力学模拟等形式,对该技术在液硫管线上的应用进行探讨。伴热试验表明,通过在液硫管道上布置适当的伴热管,可以使管道中的常温液硫快速达到130℃,满足液硫管道对伴热性能和冷态启动性能的要求。在伴热试验的基础上,伴热理论计算和计算流体动力学模拟进一步证明了该技术在大口径液硫管道上应用的可行性。与蒸汽夹套管伴热对比表明,该技术在满足液硫管道伴热需求的同时,其安全性、便捷性和经济性优于夹套管伴热,可考虑作为液硫管线伴热的备选技术。

基于多种余热利用的供暖、管道伴热系统

为提高余热利用率,稳定冬季供暖温度,将氯化氢合成炉副产热水和副产蒸汽用于供暖、管道伴热系统,并改进了工艺,取得了一定成效。

基于集肤电伴热的集输管道节能评价研究

为实现集输管道热力消耗方面的节能挖潜,在热油管道温降理论计算基础上,根据集中加热和集肤电伴热两种原油加热输送方式的不同,探讨了不同因素对节能比的影响,研究了停输工况下集肤电伴热的加热效果趋势,掌握运行能耗、维温效果等多项技术参数。结果表明,理论上集肤电伴热恒优于集中加热方式;节能比与总传热系数、管径、管道长度呈线性负相关,与质量流量、原油比热容呈指数正相关,在一定条件下集肤电伴热的节能效果显著;现场管道中的电伴热停止工作后,38 h后温度才突破设定的下限温度,每年可节约热能15543.55 kW,相当于关停13台1160 kW的管式加热炉,可年减少碳排量10.215 t CO_(2)。

管道集肤效应电伴热技术在油田原油外输线中的应用

我国是能源消耗国,土地上分布着数千公里的管道,每天提供输送原油和天然气的服务,油气管道的正常运行都需要在某一特定温度下才能正常工作,而这一特定温度常在外界的环境温度之上。通过采用集肤效应电伴热技术,可以有效地控制油气管道内的介质温度,避免油气凝固结蜡,从而确保原油的安全、高效地输送。本文将深入探讨该系统的工作原理、结构特点,并对其计算进行详细分析,同时也将重点提醒施工人员在使用时应当注意的事项。

电伴热在光热发电熔盐系统中的应用浅析

随着光热发电行业的发展,高温管道伴热对传统伴热行业提出了新的需求和挑战。本文以槽式熔盐光热电站为参考,对熔盐系统中的管道、设备电伴热的需求、市场现有电伴热产品的特点进行了分析,同时,就集肤电伴热、电加热管用于熔盐管道伴热的优势及限制进行了简单讨论,并提出了电伴热系统在选型、设计思路、现场应用的建议。

集肤效应电伴热技术在高温熔盐管道系统中的应用研究

随着光热行业的发展,集肤效应电伴热技术(SECT)展现出其重要的应用潜力。该技术利用交流电流经铁磁性导体时的“集肤效应”以及“邻近效应”,使得电流主要流经伴热钢管内表面,外表面电势几乎为零,而且外表面接地,极大提高了安全性;此外,作为主要发热器件的伴热钢管管壁厚实,抗外力破坏能力强、安装运维方便。相较于金属护套矿物绝缘电缆(MI电缆),SECT具有功率密度大、单电源电伴热距离长、抗外力能破坏、安装运维方便等特点。本文详细介绍了该技术的原理,分析了其在高温大直径管道伴热中的技术优势和瓶颈,并通过调查研究,提出了一种新型的集肤电伴热用发热元件。

电伴热和保温材质对取水装置防冻性能实验研究

目前,高寒高海拔地区的农牧民依旧存在季节性饮水不便的问题,传统的末端取水装置因严寒条件极易冰冻。文章模拟西藏地区气候地理特征,利用电伴热和包裹不同保温材质作为保温防冻措施,以水作为储热介质,研究不同功率电伴热带和保温材质对取水装置保温性能的影响。分析了不同保温材质下储热介质的平均升温速率、降温速率,并对比了其经济性。结果表明:2×25 mm橡塑保温棉辅以40 W/m电伴热带的保温效果最佳,可保证冬季严寒条件下取水装置保持不冻,并且该材料经济性较好,在工程应用中具有广泛前景。

单井电伴热优化及采热能动器应用

塔里木油田克深气田位于阿克苏地区拜城县境内,地表为戈壁,该区日照长,冬季干冷,夏季干热,气温最低-24℃,最高39℃,年平均气温8℃。冬季外界环境温度较低,由于仪表引压管较长,气体不流动,且容易积液,冬季运行期间存在冻堵风险,设计使用电伴热进行伴热。电伴热在单井工艺管道及仪表伴热方面得到广泛应用。本文针对电伴热工艺问题,改造现有电伴热回路,引入采热能动器,高温井从管线吸收热能为仪表伴热,减少电伴热在高温井的应用,从而降低电伴热能耗。

隧道消防管道电伴热设备优化控制研究

针对我国北方寒冷地区高速公路隧道中电伴热设备秋冬季长期开启消耗大量电能的问题,文章设计了基于时间切片的离散化优化模型和相应的求解算法。文章首先介绍了隧道中电伴热设备的现有问题,随后着重介绍模型和遗传算法的设计及原理,最后进行仿真实验分析。实验结果表明,通过使用文章模型求解所得的优化控制策略,可以有效提高电伴热设备的使用效率,达到节能减排,减少设备损耗的目的,并且模型在不同的环境温度下均有良好表现。

集肤电伴热施工管理与质量保障研究

本论文旨在提升集肤电伴热系统施工管理质量。通过明确工期、质量、HSE等管理目标和要求,分析伴热管连接、电缆接头、变压器及箱变安装、防雷、防静电及接地等施工过程中的质量问题,以及提出的质量管理与保障措施。研究结果表明,严格执行这些目标和要求,建立科学合理的质量管理组织机构,并有效落实质量控制要点,对于确保集肤电伴热系统施工的质量和可靠性具有重要意义。

浅谈伴热电缆在压缩空气系统中的应用

在冬季特别是气温低于零下10度后,压缩空气储气罐排水管道、循环水仪表管道以及各种流动较慢管道防冻往往比较困难,采用常规的防冻措施包裹保温棉往往起不到很好的效果,特别是储气罐排水口,由于产水较慢,排水频率较低,排水口经常结冰造成堵塞,使储气罐不能正常排污,储气罐如果长时间不排水将造成储气罐内结冰越来越多,堵塞出气口,使储气罐不能正常使用,结冰后解冻工作相当麻烦,因此储气罐冬季防冻工作极其重要,经过多年的实践应用,发现利用伴热电缆能够有效的解决此问题,具有安装使用方便,能够耐严寒等优点。

海上平台电伴热故障定位技术与设备的应用

海上平台电伴热故障定位系统由硬件和软件构成:硬件包括大功率信号发生器、高灵敏信号接收器、高压脉冲发生器、磁声同步故障定位仪、检测仪前置设备和计算机,用于确定电伴热电源盒位置、电伴热路径和采集信号数据;软件用于对数据进行处理和仿真,得出电伴热故障距离和波形图,给维修人员提供精确定位,帮助维修人员快速解决电伴热故障,保障海上平台安全生产。

变换装置伴热冷凝液优化改造

变换装置接收气化来的粗煤气,经过变换炉反应后,在后续系统分离冷却中会有大量水汽分离出来形成冷凝液,冷凝液经回收和处理后继续送往气化循环使用。为了避免冷凝液在冬季输送过程中发生冻堵情况,设备管线就需要大量的蒸汽伴热。在-30℃的低温环境,蒸汽伴热冷凝量显著增加,现场凝结水回收器经常出现液位高、压力高的情况。经过检修改造,重新分配、回收变换装置冷凝液,成功解决了凝结水回收器液位高、压力高、伴热效果不好的问题。

光热电站电伴热系统概述及故障解析

为确保太阳能光热电站可靠运行,电伴热系统设计及安装较为重要,而对电伴热系统精准监控及维护,是确保电伴热系统控制功能的合理有效利用,以及保障其可靠运行的关键。本文针对某光热电站的电伴热系统现场电伴热的材质、敷设范围、控制系统、运行工况以及常见故障进行介绍,以供同行参考。

自限温电伴热座椅在轨道车辆上的应用研究

温州S2线市域动车组采用带有电伴热装置的不锈钢材质座椅,满足乘客夏季清凉、冬季温暖的舒适性要求。文章分析了座椅面温度设定依据,并进行了安全性设计。最后对不同功率配置的座椅进行了温升试验,结果显示,采用26 W/m自限温电伴热带的功率配置,在座椅达到热平衡后,乘客落坐时体感适中,长时间持续乘坐也不会有明显的发热感,表明温州S2线市域动车组座椅加热方案和温度的设定既安全合理,又满足乘坐舒适性要求。