管道保溫層越厚,,則管路散熱損失越小,節(jié)約了燃料,;但厚度加大,,保溫結構投資費用 增加。“經濟保溫厚度”就是綜合考慮管道保溫結構的投資和管道散熱損失的年運行費用兩 者因素,,折算得出在一定年限內其“年計算費用”為zui小時的保溫層厚度,。但是隨著《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術規(guī)程》的出臺,“經濟 保溫厚度”就滿足不了國家標準的要求了,。
例:鄭州市某工程直埋蒸汽供熱管道 DN500, 設計壓力為 1.0MPa ,,管內介質溫度 to=350 ℃, 室外季節(jié)性運行,, 周圍環(huán)境溫度 ts =17.1 ℃,, 無機保溫材料擬選用耐煮沸硅酸鎂瓦塊, 有 機保溫材料擬選用改性聚氨酯,, λ =0.027 W/(m · K) ,, 外護層選用卷焊鋼板, 并用玻璃鋼防腐,。 按文獻 [1] 計算的“經濟保溫厚度”,, δ 1=180mm , δ 2=30mm ,。但是,根據(jù)《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸 汽管道技術規(guī)程》的規(guī)定,,設計計算保溫結構時,,應按外護管外表面溫度小于或等于 50 ℃計 算保溫層厚度。采用復合保溫層結構時,,保溫層間的界面溫度不應超過外層保溫材料安全使 用溫度的 0.8 倍,。另外規(guī)程還規(guī)定直埋蒸汽管道保溫層界面溫度和保溫管外表面溫度的校核 計算。根據(jù)此規(guī)定,,計算如下:
1 ,、 對直埋敷設的蒸汽管道應按單管敷設進行分析計算, 對有凝結水管的雙管敷設管道,, 凝結 水管的附加熱阻不計,。
2 、 工作管外表面溫度為 350 ℃,, 保溫管道外表面溫度為 50 ℃,, *層保溫材料外表面溫度為 120 ℃。
3 ,、 計算公式:
3.1,、熱損失公式:
其中:tw—保溫管外表面溫度℃
所得到的保溫層厚度與“經濟保溫厚度”不同,,若是根據(jù)“經濟保溫厚度”來推算,保 溫層界面溫度和保溫管外表面溫度均超過規(guī)程規(guī)定的數(shù)值,,由此可見,,應當按外護管外表面 溫度不超過 50 ℃和保溫層界面溫度不超過外層安全使用溫度的 0.8 倍來計算保溫層厚度。 土壤的導熱系數(shù)在 0.5 ~ 2.5w/m.k 之間,, 跨度很大,, 其大小與土壤種類、 含水量大小,、 化 學成分,、埋設條件等多種因素有關。在工程設計時應堅持實測當?shù)赝寥缹嵯禂?shù)或求助當?shù)?地質部門提供資料,, 認真確定土壤導熱系數(shù)值,。 如果只根據(jù) “無資料可查時取 1.5w/m.k ” 確 定土壤導熱系數(shù)不是科學的,因為不能確切反映管道所處的土壤實際情況,,造成計算結果誤 差很大,。例如南方高水位地區(qū)和西部干燥地區(qū)的土壤導熱系數(shù)值相差成倍,那么保溫結構計 算結果也會差異很大,,如果草率計算,,會造成管道表面溫度過高或過低,破壞管道保護層或 不經濟,。所以,,應使用當?shù)貙崪y土壤導熱系數(shù)值來計算。
對各種保溫材料的導熱系數(shù),,不能簡單以廠家提供的單體數(shù)值為準,,而應搞清楚該數(shù)值 10 是在何種溫度,何種條件,,哪一級檢測部門測定的,,有否導熱系數(shù)方程式。然后盡量參照行 業(yè)標準確定的導熱方程式來選取,、確定導熱系數(shù),。例如微孔硅酸鈣,筆者見過幾個廠家標出 的導熱系數(shù)都不同,, 這時應憑據(jù)標準 GB/T10699 - 1998 <硅酸鈣絕熱制品> 相關條文選取,, 送 樣檢測后確定導熱系數(shù)。
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