化工装置伴热系统设计与优化

作     者：王永凤 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王颖;张景生

授予年度：2015年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：伴热 伴热介质 保温材料 节能 优化 

摘      要：中国在经济获得巨大成就的同时,付出了资源不断匮乏和环境受到不同程度的污染为回报。近年来,石油化工行业已通过开展节能技术改造,加强综合管理等措施,不断地提升自身的竞争力。伴热在化工装置中具有重要地位,介质输送和储存,其温度因为散热而产生降温,降温使物料的粘度加大。对于易结晶的物料有可能使物料产生结晶,最终造成物料的输送发生问题,当物料结晶严重时会造成管道系统堵塞,为了避免这种情况的发生,就必须及时补充系统散失的热量,对系统进行不间断的加热。化工装置中伴热方式主要伴热介质有蒸汽,电,热水,热油等,方式有外管伴热,夹套伴热,等,如何选择伴热介质,要通过对物料管线的具体研究,从温度,介质,及管线布置复杂状况来选择,伴热的方式,及保温等也需要合理的规划,不断的研究新的设计方案,已达到符合国家要求,及节约能源的目的。本论文源自作者参与设计的一套化工装置,但随着国家节能政策的不断深化,设计中的伴热系统已不能满足企业节能的要求,运行过程中出现疏水阀泄漏,冷凝液无法回收,造成大量的浪费。本文以节能,减排为目的,对整个装置进行优化设计,从伴热介质,伴热方式,保温材料及全局布置等方面优化了装置的伴热设计。通过对蒸汽伴热与热水伴热的研究,从可行性,散热损失,蒸汽耗用量与热水耗用量的对比,提出了部分蒸汽伴热改为热水伴热的优化方案;对于部分复杂管路管线也重新设计并以电伴热代替蒸汽伴热的方案,进行优化;本文还对蒸汽供给系统进行了优化研究,并重新设计蒸汽供热伴热部分,利用3D软件进行仿真模拟,出图,检查碰撞,生成材料表,实现了蒸汽伴热系统优化目标;达到企业节能,环保,增效的目的。在绝热保温的设计方面,由于传统的保温外壳多为不锈钢,铝皮,铁皮等,易腐蚀,容易变形,使用一段时间后容易开裂,生锈等,本文采用新型保温外壳来代替原来的外壳,材质为PVC,轻,耐腐蚀,性价比高,为绝热层材料提供有效,便捷,经济,美观的保护。