1 项目简介

目前，自A公司向B公司输送苯，管线全长约8600m，采用蒸汽伴热，苯伴热由A公司和B公司分段两端供蒸汽。原设计A公司至地点B为A公司供汽，A公司至地点A伴热管口径为DN50，长度约3050m，地点A至地点B处伴热管口径为DN50，长度约1550m；B公司至地点B处为B公司供蒸汽，伴热管口径为DN50，长度约4000m。冬季时，由于A公司蒸汽供应不足，供蒸汽只能到地点A处，长度约3000m，剩余管线的伴热均由B公司供汽。由于B公司供蒸汽长度增加，造成B公司蒸汽损耗增加，同时导致B公司的苯流量计零点漂移，计量不准。

为减少蒸汽损耗，精确计量，将B公司至地点A处苯线伴热由蒸汽伴热改为热水伴热，热水由B公司提供，水温约为90℃。

2 环境条件及设计参数

（1）冬季zui冷月平均温度为-1.5℃；（2）极端zui低温度为-14℃；（3）采暖运行季≤5℃日平均温度为3.2℃；（4）冬季平均风速2.6m/s；（5）年伴热时间按10月15日至来年3月15日共约151天考虑。

（6）苯磁性翻板液位计介质流向从A公司至B公司，输送起点介质温度zui低10℃，苯凝固点为5.5℃。苯磁性翻板液位计规格为Φ108×4.0mm，保温采用玻璃棉制品管壳，保温厚度为50mm。

3 热水需要量及磁性翻板液位计压力降计算

3.1 B公司提供热水量计算

热水伴热磁性翻板液位计利旧原蒸汽伴热线DN50(Φ57x4.0mm)，苯线DN100(Φ108×4.0mm)，保温厚度50mm。

①zui低热水温度计算。根据公式

式中：K—热损失附加系数，取1.25；ta—主管内介质温度，苯磁性翻板液位计取10℃；te—环境温度，取zui冷月平均温度-1.5，℃；a—保温层外表面向大气的放热系数，a=11.6+7.0[3]；风速Vw取冬季平均风速2.6m/s，所以a=22.9W/(m2·K)；λ—保温材料导热系数，0.041+0.00011×(ta+te)/2 [3]，λ=0.04146W/(m·K)；Dd—管壳外直径=0.268，m；dd—管壳内直径=0.168，m；acd—保温层内加热空间空气向保温层的放热系数，acd =13.95，W/(m2·K)；abc—伴热管向保温层内加热空间的放热系数，由于空气自然对流放热系数在1~10之间，本工程伴热管直径较大，不能保证伴热磁性翻板液位计与主管的充分点接触，因此，工程保守做法在计算放热系数只考虑自然对流，又考虑到伴热线一侧与保温层有接触，且磁性翻板液位计内存在较大的对流空间，因此计算取放热系数5W/(m2·K)是安全的；ab —伴热线介质温度，℃；Db—伴热线外径=0.057，m；

因为苯磁性翻板液位计介质输送起始点温度为10℃，而当伴热线热水温度大于18.1℃时，取安全系数1.25后仍能保证苯线介质温度高于10℃。该热损失计算时没有考虑苯磁性翻板液位计的传热吸收，因此实际生产过程中热水的出水温度会低于18.1℃，这是由于苯磁性翻板液位计中的介质会吸收热量，而由于苯磁性翻板液位计会吸收热量会导致对大气平均传热温度会低于计算值，这在工程中是保守的。项目中苯伴热终点热水温度取20℃。

3.2 B公司提供热水量Wb计算

根据热损失

式中：q—每米长度隔热层外表面散热损失量，W/m；te—环境温度，取冬季zui冷月平均温度为-1.5，℃；tb—伴热线介质温度取大值平均温度，自B公司出来的热水温度为90℃，本项目伴热起点热水温度取80℃，终点取20℃，平均温度=(80+20)/2=50℃；a-隔热层外表面向大气的放热系数，a=22.9W/(m2·K)；λ—保温材料导热系数，λ=0.04146W/(m·K)；

热水量

Wb≈2222kg/h

zui终B公司选用的热水泵流量为Q=2.5m3/h。

4 节能效果分析

每年伴热时间按10月15日至来年3月15日共151天考虑，节能计算用平均环境温度按5℃考虑。改造前每年需0.8MPa饱和蒸汽约3185t/a，按蒸汽价格为260元/吨（含税价）计算，每年运行费用约82.81万元/年；改造后每年需90℃热水约9060t/a，热水热能根据业主要求不计算成本，按5%计算水损耗，损耗单价按循环水单价考虑为0.4元/t；每年需用电5653.44kW·h，按电为0.68元/度（含税价）计；每年运行费用约为0.76万元/年；投资后每年节约运营费用约82.05万元/年。