1 項目簡介

目前，自A公司向B公司輸送苯，管線全長約8600m，采用蒸汽伴熱，苯伴熱由A公司和B公司分段兩端供蒸汽。原設計A公司至地點B為A公司供汽，A公司至地點A伴熱管口徑為DN50，長度約3050m，地點A至地點B處伴熱管口徑為DN50，長度約1550m；B公司至地點B處為B公司供蒸汽，伴熱管口徑為DN50，長度約4000m。冬季時，由于A公司蒸汽供應不足，供蒸汽只能到地點A處，長度約3000m，剩余管線的伴熱均由B公司供汽。由于B公司供蒸汽長度增加，造成B公司蒸汽損耗增加，同時導致B公司的苯流量計零點漂移，計量不準。

為減少蒸汽損耗，精確計量，將B公司至地點A處苯線伴熱由蒸汽伴熱改為熱水伴熱，熱水由B公司提供，水溫約為90℃。

2 環境條件及設計參數

（1）冬季zui冷月平均溫度為-1.5℃；（2）極端zui低溫度為-14℃；（3）采暖運行季≤5℃日平均溫度為3.2℃；（4）冬季平均風速2.6m/s；（5）年伴熱時間按10月15日至來年3月15日共約151天考慮。

（6）苯磁性翻板液位計介質流向從A公司至B公司，輸送起點介質溫度zui低10℃，苯凝固點為5.5℃。苯磁性翻板液位計規格為Φ108×4.0mm，保溫采用玻璃棉制品管殼，保溫厚度為50mm。

3 熱水需要量及磁性翻板液位計壓力降計算

3.1 B公司提供熱水量計算

熱水伴熱磁性翻板液位計利舊原蒸汽伴熱線DN50(Φ57x4.0mm)，苯線DN100(Φ108×4.0mm)，保溫厚度50mm。

①zui低熱水溫度計算。根據公式

式中：K—熱損失附加系數，取1.25；ta—主管內介質溫度，苯磁性翻板液位計取10℃；te—環境溫度，取zui冷月平均溫度-1.5，℃；a—保溫層外表面向大氣的放熱系數，a=11.6+7.0[3]；風速Vw取冬季平均風速2.6m/s，所以a=22.9W/(m2·K)；λ—保溫材料導熱系數，0.041+0.00011×(ta+te)/2 [3]，λ=0.04146W/(m·K)；Dd—管殼外直徑=0.268，m；dd—管殼內直徑=0.168，m；acd—保溫層內加熱空間空氣向保溫層的放熱系數，acd =13.95，W/(m2·K)；abc—伴熱管向保溫層內加熱空間的放熱系數，由于空氣自然對流放熱系數在1~10之間，本工程伴熱管直徑較大，不能保證伴熱磁性翻板液位計與主管的充分點接觸，因此，工程保守做法在計算放熱系數只考慮自然對流，又考慮到伴熱線一側與保溫層有接觸，且磁性翻板液位計內存在較大的對流空間，因此計算取放熱系數5W/(m2·K)是安全的；ab —伴熱線介質溫度，℃；Db—伴熱線外徑=0.057，m；

因為苯磁性翻板液位計介質輸送起始點溫度為10℃，而當伴熱線熱水溫度大于18.1℃時，取安全系數1.25后仍能保證苯線介質溫度高于10℃。該熱損失計算時沒有考慮苯磁性翻板液位計的傳熱吸收，因此實際生產過程中熱水的出水溫度會低于18.1℃，這是由于苯磁性翻板液位計中的介質會吸收熱量，而由于苯磁性翻板液位計會吸收熱量會導致對大氣平均傳熱溫度會低于計算值，這在工程中是保守的。項目中苯伴熱終點熱水溫度取20℃。

3.2 B公司提供熱水量Wb計算

根據熱損失

式中：q—每米長度隔熱層外表面散熱損失量，W/m；te—環境溫度，取冬季zui冷月平均溫度為-1.5，℃；tb—伴熱線介質溫度取大值平均溫度，自B公司出來的熱水溫度為90℃，本項目伴熱起點熱水溫度取80℃，終點取20℃，平均溫度=(80+20)/2=50℃；a-隔熱層外表面向大氣的放熱系數，a=22.9W/(m2·K)；λ—保溫材料導熱系數，λ=0.04146W/(m·K)；

熱水量

Wb≈2222kg/h

zui終B公司選用的熱水泵流量為Q=2.5m3/h。

4 節能效果分析

每年伴熱時間按10月15日至來年3月15日共151天考慮，節能計算用平均環境溫度按5℃考慮。改造前每年需0.8MPa飽和蒸汽約3185t/a，按蒸汽價格為260元/噸（含稅價）計算，每年運行費用約82.81萬元/年；改造后每年需90℃熱水約9060t/a，熱水熱能根據業主要求不計算成本，按5%計算水損耗，損耗單價按循環水單價考慮為0.4元/t；每年需用電5653.44kW·h，按電為0.68元/度（含稅價）計；每年運行費用約為0.76萬元/年；投資后每年節約運營費用約82.05萬元/年。