【夹套管】行业资讯丨通过直接蒸汽注入改善夹套加热系统

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钳形加热广泛用于加工厂，如在最高350F的温度下工作的罐、水壶、烘干机、反应器、搪玻璃容器等。

在这些应用中，蒸汽加热通常是设计人员考虑的首选。蒸汽具有几个明显的优点：易于获得且易于使用，提供快速加热且可预测。例如，100 PSIG饱和蒸汽始终为338°F，总热量为1,189 BTU / lb。

尽管具有这些期望的属性，但是对于夹套加热应用，蒸汽仍然存在一些问题。例如，它不提供精确的温度控制。此外，能量传递不均匀，通常会导致出现如图1所示的热点。外套周围的热点增加了产品燃烧和局部过热的可能性。

图1：使用蒸汽加热夹套加热通常会导致内部热点，从而导致产品加热不均匀。资料来源：取暖器

同时需要加热和冷却的反应还存在其他问题。在加热循环结束时，必须先将所有蒸汽和冷凝水从夹套中排出，然后再添加冷却水。热蒸汽和冷水之间的接触会引起热冲击和蒸汽锤，这可能会对搪玻璃反应堆造成灾难性影响。

热水：夹套加热应用的更好选择

由于这些缺点，许多系统设计人员正在为夹套加热应用从蒸汽转换为热水。如果对水加压，则工作温度可能会超过水的海平面沸点212°F。

热水加热解决了由蒸汽引起的一些问题，包括：

夹克中的温度可以更精确地控制。这样可以确保最终产品的质量更好，并防止过热损坏。
热水比蒸汽更均匀地分配热量，从而消除了热点。
热水允许从加热到冷却的平稳过渡，而没有热冲击或蒸汽锤，为搪玻璃反应堆提供保护。
水对环境安全且不易燃。

热水加热有一些弊端。例如，加热时间不如蒸汽加热那么快。另外，夹套水温不能等于或超过供应给系统的蒸汽的饱和温度，以防止水闪回为蒸汽。

直接蒸汽喷射，用于夹套加热

蒸汽在夹套加热中仍然起着重要作用。直接蒸汽注入（DSI）加热器为将夹套水加热到所需温度提供了最精确，最节能的方法。DSI系统通过将蒸汽直接注入水中以进行有效的热传递来进行操作-蒸汽中100％的可用能量立即被液体吸收。

蒸汽中可用的大量能量使得必须将能量迅速消散到流体中以保持稳定性。Pick DSI加热器通过将蒸汽分散在许多细流中，通过精确排列的孔口来实现快速混合和瞬时传热，从而实现了这一目的。当蒸汽进入内部注入管时，它作用在弹簧加载的活塞上，从而暴露出孔口形成的部分或全部图案。当蒸汽输入由于负载变化而变化时，活塞会进行调节以调整裸露孔口的数量，从而快速响应过程变化。

图2：Pick恒流加热器设计可实现快速混合和瞬时传热。资料来源：取暖器

弹簧和活塞的布置可防止蒸汽和液体压力相等，从而消除有害的冲击和振动。腔室内的螺旋形螺纹确保蒸汽和液体完全彻底混合。

DSI在夹套加热应用中的优势

DSI在夹套加热设计中加热水的优势包括：

DSI提供了±1°C以内的精确温度控制。
可以将过程调整为任何预定速率。DSI可以轻松实现级联控制，从而可以进行加热以及冷热应用。
DSI易于安装，可在中高压蒸汽可用的任何地方使用。
与罐式蒸汽喷射或间接换热器等替代方案相比，DSI的高效传热可将燃料成本降低多达28％。
DSI紧凑而安静。Pick DSI的噪声水平低于85 dBA，远低于其他系统。此外，它具有低的液体侧压降-小于2 PSI，从而减少了不必要的额外泵头压力。
DSI的维护成本低。取暖器只有一个运动部件，可以轻松检查。更换也很便宜。
DSI对环境安全且不易燃-与传热流体不同，传热流体需要特殊处理和持续监控。

图3显示了包含DSI加热器的夹套系统设计。许多行业都使用夹套式加热和DSI。例如，在食品工业中，通常使用夹套水壶来加热对灼热敏感的产品，例如饮料，汤和酱汁。DSI加热器将夹套温度控制在±1°C，从而消除了因燃烧而产生的与热相关的变质风险。另外，化学和制药工业依靠夹套加热来降低重液体的粘度，并依靠精确的热量来开始放热反应。