三、水套加熱爐
水套爐是天然氣輸氣系統(tǒng)中應用廣泛的專用設備,具有品種多、配置多樣,結構緊湊、功能齊全、適用范圍廣等特點,是理想的加熱設備。
水套爐是以水作為傳熱介質的間接加熱設備,如圖5-21。水套爐是由簡體、煙火管、氣盤管和其他附件組成。氣盤管和進出筒體處用盤根密封,松緊由填料壓蓋調節(jié)。水套爐通過水箱給爐內加水,水套爐爐內壓力(殼程壓力)為常壓。水套爐筒體上焊有溫度計插孔,裝有水位計,以控制水套爐運行。水套爐筒體靠鞍式支座支撐,筒體上敷設耐火材料保溫。
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水套爐的加熱原理是天然氣燃燒器噴出的高溫火焰直接加熱煙火管,高溫煙氣向后流動,經(jīng)煙氣出口管進入煙箱,然后經(jīng)煙囪排入大氣。但煙火管和煙氣出口管附近的水受熱后因密度減小而上升,與氣盤管接觸傳熱后溫度下降,又因密度增加而下沉,又被加熱后又上升,如此不斷循環(huán),以加熱氣盤管內的天然氣,達到提高天然氣氣流溫度的目的。但要注意水套加熱爐禁止超壓使用,即氣盤管內的天然氣不能超過允許工作壓力。
四、板式換熱器
板式換熱器包括板片式、板翅式和螺旋板式三種結構,其中應用最廣的是板片式換熱器,通常簡稱為板式換熱器。
板式換熱器如果是以板作為間壁,則稱為板片式換熱器,如圖5-22所示。在這種換熱器中,由于流體沿板流動的換熱系數(shù)小,通常在板上加翅板或設法使流體作螺旋狀運動來強化傳熱,這樣構成的換熱器稱為板翅式換熱器(圖5-23)和螺旋板式換熱器(圖5-24)。還有一些板式換熱器的間壁被壓制成波紋狀,也同樣能強化傳熱。
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板式換熱器具有總傳熱系數(shù)高、占地面積小、能實現(xiàn)多種介質換熱、對數(shù)平均溫差小、末端溫差小和使用方便的優(yōu)點,但能承受的工作壓力較低(一般低于2.5MPa),不能用于含有較大固體顆粒的流體。
五、電熱帶
在集輸系統(tǒng)中,電熱帶在現(xiàn)場上已逐步在推廣使用。一般采用電熱帶來作為地面管線和設備的電伴熱產(chǎn)品。
電熱帶具有熱效率高(可達80%~90%),發(fā)熱均勻,溫度控制準確,反應快,可實現(xiàn)遠控及遙控,易于實現(xiàn)自動化管理,管理費用低,投資少等優(yōu)點。但其電熱絲壽命短,易于出現(xiàn)斷路的情況,且斷路的機會隨電熱帶的長度增加而增加。而且電熱帶更換時還需更換保溫層。
電熱帶主要有單相恒功率電熱帶、三相恒功率電熱帶、高溫電熱帶以及自限式電熱帶等幾種形式。
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現(xiàn)以單相恒功率電熱帶(圖5-25)為例介紹其基本構造。電熱帶主要由兩根平行的電源母線和電熱絲,以及必要的絕緣材料組成,電熱絲每隔一定距離與母線連接,形成連續(xù)的并聯(lián)電阻。所謂“發(fā)熱節(jié)長”即每根電熱絲與母線連接的距離。母線通電后,將各電阻絲同時加熱,形成一條連續(xù)的電加熱帶。對電加熱帶的溫度控制主要利用溫度控制器。溫度控制器由感溫包、毛細管和溫控電觸器等組成。它可以實現(xiàn)電熱帶溫度的就地控制。溫控精度在±4℃左右。