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某石油炼化企业高压蒸汽管道节能保温方案
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某石油炼化企业高压蒸汽管道节能保温方案
体系分类: 节能保温方案
行业类别: 石油行业
应用领域: 高压蒸汽管道保温
主要用材: 微纳超级隔热保温浆 改性复合保温毡 HPU保温管壳
详情介绍

某石油炼化企业次高压蒸汽管道节能保温方案

(架设及管沟段)

一、    设计参数

蒸汽入口温度:440℃   蒸汽入口压力(表压):4.2MPa  

蒸汽出口底限温度:410℃ 出口底限压力(表压):3.5MPa管道通径:325mm  

流速25m/s(经济流速40m/s)

流量:100t/h (经济流速160t/s)

千米管道温降:≤2.5℃

管线拟采用架空、管沟和直埋相结合的敷设方式,管线补偿采用360度补偿器。

二、目标散热量计算:

1440℃ 4.2MPa蒸汽参数:

密度:14.3KG/M3

定压比热容:0.53KCAL/KG.℃

蒸汽实际流速:25m/s

目标温降:≤2.5

2、其他参数

热损参考平均风速(调整后):2m/s

管道表面放热系数:21.39W/.

每米管道散热面积约:2.15 (保温厚度18CM)

3、千米蒸汽管道一小时散热量经计算得出:

 13.25万kcal/h

考虑到支架对管道保温的影响(取10%),管道单位长度散热量:

 145.75kcal/h.m


经过上面的得出以下两个数据:

1)管道外表面与环境温差为△t:

  每米散热量Q=145.75Kcal

 △t=3.68

(2)管道每平方表面积散热功率:

 Q=78.82 W/

(注:国家标准中规定的散热功率为:244 W/)

结论:

1、该管道保温后,在100吨/小时的流速下。外表面与环境温差要小于3.68℃,而在经济流速(160/小时)条件下,外表面与环境温差要小于5.88℃。

换言之,经济流速热损失减少37.5%

2、每平方的散热损失比国准小67%

微纳超级保温 微纳超级保温系列

三、保温结构设计:

根据上述计算结果可知,该管道保温项目的节能标准是国标的3倍。

鉴于采用传统的保温材料和保温结构很难达到此节能目标,因此,本公司特为该项目设计一种特别的复合保温结构:

管径325mm,保温厚度18CM

自内向外,分5层结构:

第一层:微纳超级隔热保温浆(同纳微超级隔热保温浆),厚度0.3CM

第二层:改性复合保温毡,厚度3CM

第三层:改性复合保温毡(带反射层),厚度9.7CM

第四层:纳米改性高分子HPU管壳(HPU保温管壳),厚度5CM

第五层:外包金属板材(镀锌钢板、彩钢板、铝板、不锈钢板等)防护。

保温材料及结构参数:

 \材料

特性\

纳微超级隔热浆

改性复合保温毡

纳米HPU管壳

导热系数70

0.018w/m.c

0.055 w/m.c

0.021 w/m.c

容重

315kg/ M3.

55kg/ M3

90kg/ M3

长期耐温

600

500

150

在本结构中承受

440

340

60℃(平均)

-

---

结构稳定性

不变

不塌陷

不变

整体防水性

               整体防水防渗

防火

               整体结构防火A

防踩踏

     防轻度踩踏,特殊处理可防重度踩踏


四、施工工艺:

1、管道表面清理:

  清除油污、灰尘、锈削等杂物。

2、喷涂或人工涂抹超级隔热保温浆:

  施工厚度0.3CM,一次施工完成,并需自然干燥72小时。

3、确定里层干燥后,进行复合保温软毡的施工,一层3CM,铁丝捆扎,每道间隔25CM.

4、同时进行9.7CM复合保温毡(3层)施工,施工工艺同上一步。注意搭接与错峰。

每一层都要测量保温厚度,检查接缝是否密闭。

5、同时进行HPU管壳安装,接缝处用无机保温膏粘接,并用铁丝捆绑,每米管壳用3道铁丝捆绑,捆绑位置在两端及中间。

6同时进行外护层施工。


五、方案造价:

上述方案DN325管径。


六、方案效益分析:

 该项目节能预估:

以贵公司次高压3公里户外蒸汽管线为例,预算节能型保温对比传统保温的年节能量,以及投资回报期。

该3公里蒸汽管线工作管管径为DN300(325mm),保温厚度18CM,铁皮外护。

3公里管线的总散热面积为:经测算为6641平方米

按5—7年的传统保温的使用期计算,

采用传统保温后7年内的平均表面散热温度比节能型保温要高出5—10℃,这里取5℃计算传统保温比节能型保温多余浪费的热损失。

 年热损失50.03亿大卡

 

 表1:综合经济效益差异分析(15年使用周期)

(注:以该项目DN300蒸汽管道3000米为例,蒸汽为4.3MPA,440℃)

项目

  传统保温

   节能型保温

保温材料

***

纳米涂料、复合保温毡、管壳系列

保温结构

保温层+防护层

耐高温层+反射层+断热层+防护层

保温厚度

    22CM

  18CM

使用寿命

    7

  15

初投入

    ——

 ——

15年内维修投入

增加一次更换投入

 

散热面积

 6829平方米

6641平方米

节能效益

 

15年内累计节能 1875 万元




综合经济效益

15年内付出维修、更换成本:——万

节能回收效益:1875万元


                                            --大连辉华新材料有限公司 2015-8-29