油4#5#泊位电伴热系统探究.docx
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油4#5#泊位电伴热系统探究
科技论文
题目:
油4#、5#泊位电伴热系统探究
姓名:
周扬所在单位:
码头装卸队
论文完成时间:
2013年10月25日
摘要
管道电伴热系统,即发热电缆低温伴热系统,是用电能直接转化为热能的供暖系统。
本文着重介绍了管道电伴热带的种类和电伴热系统的操作等。
关键词:
电伴热系统,电伴热带,种类,操作
目录
第一章引言4
第二章电伴热带选用5
2.1电伴热带分类5
2.2恒功率电伴热带6
2.2.1三相防爆加强型串联电热带6
2.2.2三相防爆加强型并联电热带7
第三章电伴热系统操作8
3.1温度范围8
3.2温度设定8
3.2.1富士表的设定9
3.2.2余姚表的设定9
3.2.3电脑控制系统操作10
第四章结论11
参考文献12
第一章引言
电伴热作为一种有效的管道(储罐)保温及防冻方案一直被广泛应用。
其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量,通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失,以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。
电伴热是沿管线长度方向或罐体容积大面积上的均匀放热,它不同于在一个点或小面积上热负荷高度集中的电伴热;电伴热温度梯度小,热稳定时间较长,适合长期使用,其所需的热量(电功率)大大低于电加热。
电伴热具有热效率高,节约能源,设计简单,施工安装方便,无污染,使用寿命长,能实现遥控和自动控制等优点,是取代蒸汽,热水伴热的技术发展方向,是国家重点推广的节能项目。
20世纪70年代,美国能源行业就提出用电伴热方案来替代蒸汽伴热的设想。
70年代末80年代初,包括能源行业在内的很多工业部门已广泛推广了电伴热技术,以电伴热全面代替蒸汽伴热。
电伴热技术发展至今,已由传统的恒功率伴热发展到以导电塑料为核心的自控温电伴热。
[1]
本文意在介绍日照港油品公司油4#、5#泊位的电伴热带种类和电伴热系统操作,并展开分析。
第二章电伴热带选用
2.1电伴热带分类
当今电伴热电缆一般分为MI矿物电缆、恒功率电热带、自限温电热带。
而我油品码头有限公司油4#、5#泊位选用的电伴热电缆为恒功率电伴热带。
[2]
MI矿物电缆:
此加热电缆是金属线芯(发热体)、线芯周围紧密的环绕着矿物质氧化镁(绝缘层)及经过多次拉制过的金属管(通常是铜、钢或是不锈钢等)构成,连续工作温度可达250-590℃,短期工作温度可至1083℃,使长度18-680米(由于其不可随意剪切,需找专业厂家设计)。
自限温电伴热带:
此伴热带随温度升高电阻变大功率变小,由于其启动时电流较大,所以使用长度一般不超过100米,伴热带可随意剪切,无论多长,通上额定电压都能发热。
恒功率电伴热带在通电后功率输出是一直恒定的,不会随外界环境、保温材料、伴热的材质变化而变化,而其功率的输出或停止通常由温度传感器来控制。
分为并联式和串联式电伴热带。
我公司选用的恒功率电伴热带中,既采用三相防爆加强型串联电热带,又采用三相防爆加强型并联电热带。
2.2恒功率电伴热带
电热带采用镀锡铜绞线为电缆芯线,绝缘层和护套层均采用进口聚全氟乙丙烯(FEP)和可溶性四氟乙烯(PFA)。
[3]
FEP绝缘和护套电热带最高耐温200℃,介质最高维持温度120℃;
PFA绝缘和护套电热带最高耐温260℃,介质最高维持温度180℃。
2.2.1三相防爆加强型串联电热带
A三相串联电热带结构如下示意[3]:
单芯结构双芯结构三芯结构
我公司选用的三芯结构的电伴热带。
B三相串联电热带工作原理[3]:
此伴热带将三根具有相同截面积,一定长度的平行绝缘铜绞线为电源母线和发热芯线,将其一端可靠短接,另一端接上380V(或设计的电压)电源,就形成了一个星形负载,根据焦耳一楞次定律:
Q=0.24IRT电能转化为热能,星形负载不断放出热量,形成一条连续的、发热均匀的电伴热带。
根据实际情况需要,电伴热带的三相(单相)可以各自分开(分体式),也可以整合为一体。
串联式电伴热带芯线电流相同、电阻相等,所以整根电伴热带首尾发热均匀,其输出功率恒定不受环境温度和管道温度影响。
此伴热带使用长度不能太短,一般使用500-2500米左右。
电热带回路结构示意:
2.2.2三相防爆加强型并联电热带
A三相恒功率并联带产品结构如下图[3]:
B三相恒功率并联电热带工作原理[3]:
电源母线为三根平行绝缘铜绞线,在内护套绝缘层上缠绕镍铬电热丝,并每隔一定相等距离(即“发热节长”)使电热丝依次分别与电源母线AB–BC–CA–AB–…………反复循环连接,在每二相间形成连续并联电阻。
当母线通380V电压后,各并联电阻同时发热,形成一条连续的三相供电伴热带,此伴热带使用长度10-800米左右,可任意剪切。
第三章电伴热系统操作
3.1温度范围
就电伴热带所用的材料FEP和PFA而言,温度应该控制在200度以下。
就现场货种而言,根据中交水运规划设计院有限公司提供的数据,水的电伴热温度上限宜选择5℃,柴油的电伴热温度上限宜选择8℃,燃料油的电伴热温度上限宜选择60℃,原油的电伴热温度上限宜选择40℃,渣油沥青根据货种温度而定。
在现场操作中,我公司车船直取渣油沥青时,采用作业前,作业管线温度伴热至60℃,完货吹扫时,管线温度伴热至作业货种油温。
3.2温度设定
油5#泊位的石大柴油、华东柴油和车船直取电伴热控制柜采用非防爆配电箱PRK-□/5NLX(25A)控制(放置于低压配电室),两泊位其他管线电伴热均采用BXP-3/□X(□A)型三相□回路电伴热防爆配电箱控制(放置于现场)。
现场电伴热温度控制器的智能显示调节仪有两种:
富士温控表和磁棒触摸式余姚温控表表。
油4#泊位的日照港渣油管线的电伴热温度控制器的智能显示调节仪为余姚表,其余管线均为富士表。
3.2.1富士表的设定
按“∧”键或“∨”键设置所需控制温度即可。
例如,所需控制温度60℃时,直接按“∧”键或“∨”键至“60”。
其他数值不需更改。
上排红色显示值为当前温度值,下排绿色显示值为所需控制温度。
说明,在升温过程中,当上排数码管显示值达到60~62时自动断电,停止工作。
当上排数码管显示值低于所需控制温度时,自动启动工作。
3.2.2余姚表的设定
设置控制上限温度:
用磁棒对准“SET”键约3秒钟,至上排测量显示窗显示“Su”或“S1”时松开,再按“△”或“▽”设置绿色显示窗显示值,要求设置为比所需控制温度高的温度值,例如,所需控制温度150℃时,“Su”值可设置155℃,则使下排数码管显示至“155”,此数值即为上限温度设定值。
其他设置功能数值不变,返回或自动返回。
注意,“Su”设定值必须要比所需控制温度要高。
说明,在升温过程中,当上排数码管显示值达到“Su”设定值时自动断电,停止工作。
当上排数码管显示值低于所需控制温度时,自动启动工作。
3.2.3现场电伴热配电柜操作
3.2.3.1启用操作:
第一步,合上电伴热配电柜的总开关,电源指示红灯亮;
第二步,合上电伴热配电柜所启用分回路开关;
第三步,左旋切换开关至本地手动;
第四步,左旋总启\停开关,闭合指示红灯亮,总接触器闭合;
第五步,左旋所启用分回路启\停开关,该回路接触器闭合,绿色指示灯亮,该回路电伴热系统自动工作。
3.2.3.2关闭操作:
只需右旋总启\停开关和所需关闭分回路启\停开关即可,此时对应指示灯熄灭。
3.2.3电脑控制系统操作
在码头中控室可显示伴热系统的管道温度值信号及电伴热回路通\断状态信号,可对各回路的电伴热的电源进行分/合闸控制,但就目前设备设施状况而言,建议采用现场操作为主,电脑操作为辅的模式。
第四章结论
我公司油4#、5#泊位电伴热带采用先进的恒功率电伴热带,伴热系统设计需满足工艺加热/维持系统、保温系统、防冻系统等方面的要求。
因油4#、5#泊位控制电伴热系统的防爆配电箱有10台,分别安置在2个泊位入口、2个引桥中间和引堤配电所附近,3台非防爆配电箱安置在引堤配电所内,且设计电伴热系统时将部分电伴热回路分段控制温度,这就达到2个泊位管道电伴热回路能各自控制,以节约运行费用的目的。
通过日常生产的使用,电伴热温度调节方法日渐成熟,这为码头高效利用电伴热系统鉴定了基础。
参考文献
[1]XX百科.电伴热简介.2013
[2]周洋洋.电伴热技术在建筑给排水管道保温系统中的应用[J].《给水排水》.2009
[3]中交水运规划设计院有限公司.日照港岚山港区中区5千和2万吨码头工程成品油和液体化工品管线电伴热系统设计[R].2011
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- 关 键 词:
- 泊位 电伴热 系统 探究