管道保温层的厚度怎么计算
个人日记
1蒸汽直埋保温管的蒸汽温度,℃,蒸汽压力,MPa;
2土壤导热系数,W/m.K;
3管中心平均埋深,m;
4最热月地表面平均温度,℃;
5保温结构采用: “钢套钢—外滑动(滚动型)—空气层”;
6钢外套管的外壁温度≤50℃;
7管道沿程平均热损失≤200W/m;
8保温管寿命≥20年(正常使用)。
由于热水系统所用的管道都已经经过防腐处理,所以绝热设计的任务主要是绝热层、防水防潮层和外保护层的设计。
9.1 材料导热系数
按照原石油部部颁标准(SYJ18-1986),对于设备及管道用的硬质聚氨脂塑料泡沫的基本要求如表1:
根据GB10801-1989的规定,对绝热用聚苯乙烯塑料泡沫的技术性能要求如表2:
9.1.3 聚乙烯塑料泡沫
聚乙烯塑料泡沫的导热系数一般在0.035~0.056W/(m·℃),根据GB50176-93《民用建筑热工设计规范》中的规定,聚乙烯塑料泡沫料的导热系数<0.047W/(m·℃)。
计算中取λ=0.047W/(m·℃)=0.1692(kJ/h·m℃)
9.1.4 岩棉
岩棉是一种无机人造棉,生产岩棉的原料主要是一些成分均匀的天然的硅酸盐矿石。岩棉的化学成分为:SiO2(40%~50%),Al2O3(9%~18%),Fe2O3(1%~9%),CaO(18%~28%),MgO(5%~18%),其它(1%~5%)。不同岩棉制品的导热系数一般在0.035~0.052W/(m·℃),最高使用温度为650℃。
根据GB11835-1989《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》的规定,散棉的导热系数≤0.044 W/(m·℃)。岩棉毡、垫及管壳、筒等在常温下的导热系数一般在0.047~0.052W/(m·℃)。
计算中取λ=0.052W/(m·℃)=0.1872(kJ/h·m℃)
δ=3.14dW 1.2 λ1.35 t1.75 /q1.5(9-1)
δ—保温层厚度(mm);
dw—管道的外径(mm);
λ—保温层的导热系数(kJ/h·m·℃);
t—未保温的管道的外表面的温度(℃);
q—保温后的允许热损失(kJ/m·h)。
9.2.3 参数确定
管道的外径dw:公称直径为20、40、50的管道(钢)的外径分别为33.5mm、48mm、60mm。
保温层的导热系数λ:9.1中已经确定。
未保温的管道的外表面的温度t:由于钢的导热系数很大,管道壁又薄,所以可以认为管道的外表面的温度和流体的温度相等(误差不超过0.2℃)
热阻计算公式:R=R1+R2+R3=ln(d1/d0)/2πλ1+ln(d2/d1)/2πλ2+ ln(4H/D)/2πλ3(m2.K/W)
式中:R1—超细玻璃棉热阻(m2.K/W)
λ1—超细玻璃棉导热系数(W/m.K)
R2—空气层热阻(m2.K/W)
λ2—空气层导热系数(W/m.K)
R3—土壤热阻(m2.K/W)
λ3—土壤导热系数(W/m.K)
d0—工作钢管外径(m)
d1—超细玻璃棉保温层外径(m)
d2—空气层外径(m)
D—外套钢管外径(m)
H—土壤表面距蒸汽管道中心间距(m)
由里向外:工作管道-玻璃棉(岩棉)-空气层-外套钢管-外防护层
隔热保温层厚度计算
聚氨酯泡沫塑料作为隔热保温材料已广泛用于建筑、冷库、油管、保温管道等。
正确地确定隔热层厚度将大大地节省原料,降低材料费用。
绝热工程包括保温和保冷两方面的内容。
经济厚度计算方法是一种最广泛使用的方法。
把绝热材料的投资和热冷损失的费用综合考虑后得出一种经济厚度,此时保温与保冷费用和热损失费用之和为最小。
一般控制绝热层表面单位面积的热损失不大于规定值。
在实际计算中,保温层表面温度ts如何确定与各方面都有关系。
从能耗考虑,ts与大气温度t0越接近越好,但是,相应的其投资费用也越大。
反之,则能源又随投资费用的减少而大幅度的增加。
因此,保温保冷层表面温度应分别高于大气温度和露点温度。
同时,式中a1的值(外部传热系数)对保温的场合往往直接取10,对保冷取7。
例1,某冷库,库内最低温度为-20℃,夏季平均气温为30℃,湿度为85%,采用聚氨酯泡沫作绝热材料,其厚度应为多少?
已知 tf =-20℃ ta= 30℃ λ=0.022Kcal/m·h·℃ a1=7 Kcal/m2·h·℃
ts的求法:
ts为绝热层表面露点温度,查阅饱和蒸汽压表得:
30℃时的饱和蒸汽压为31.824mmHg柱
31.824×0.85=27.05mmHg
在27.05mmHg下的饱和温度为27.02℃(查表)因为在保冷时ts应略高于露点温度,故 ts=27.2+0.5℃或27.2+1℃,代入:
X=λ( tf-ts)/ aI(ts• ta)=0.022×(-20-27.7)/7×(27.7-30)=0.065米
如ts高于露点温度1℃ ,则:
X=0.022×(-20-28.2)/7×(28.2-30)=0.084米
所以,以上冷库的绝热层厚度应为6.5厘米以上。
文章评论
为
我在等你恰如自己的人生如昙花一现就已步入中年。
3052615058
因为有许多时候不快乐,所以我们才渴望快乐。是不是啊?