保温管道的热损失(精)

1、保温管道的热损失(加30%安全系数计算：Qt=2n(TV-TA/(LnDO/Dl)1/九+2/(D0axl.3式中：Qt单位长度管道的热损失，W/m；Qp单位平面的热损失，W/m;TV系统要求的维持温度，°C；TA当地的最低环境温度C；九保温材料的导热系数，W/(m°C,见表3；Dl保温层内径，(管道外径m；D0保温层外径，m;D0=D1+2S；8保温层厚度，m；Ln自然对数；a保温层外表面向大气的散热系数，W/(mC与风速，(m/s有关,a=1.163(6+®1/2W/(mC蒸汽：QT=(2*3.l4*l70°)/(ln(0.ll3/0.l08)/0.

2、043+2/(0.ll3*l.l63*(6+0.2/2)=l067.6/(0.0392/0.043+2/0.802)=l067.6/3.42=312.12瓦/米312.12*360米*60秒*60分/4.184/1000=96679.6大卡/小时由此6吨蒸汽锅炉每小时360万大卡将损耗2.7个百分点热水QT=(2.*3.14*70/(ln(0.227/0.219/0.024+2/(0.219*1.163*6.1=439.6/(0.0296/0.024+2/1.554)=439.6/2.52=174.44瓦/米174.44*360*2*3600/4.184/1000=108066.08大卡/小时

3、由此6吨热水锅炉每小时360万大卡将损耗3个百分点热量常用保温材料导热系数保温材料导热系数W/(m.C玻璃纤维0.036矿渣棉0.038硅酸钙0.054膨胀珍珠岩0.054蛭石0.084岩棉0.043聚氨脂0.024聚苯乙烯0.031泡沫塑料0.042石棉0.093管道材质修正系数管道材料修正系数碳钢1铜0.9不锈钢1.25塑料1.5蒸汽在管网中输送过程中的热损失大小，主要取决与保温结构和凝结水输排量的多少；下面试着计算回答一下楼主的问题。1、计算参数条件(1) 根据工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97附录B，当设备管道外表面温度T0为250°C时，绝热层外表面最大允许

4、热损失量Q值常年运行工况163W/m；季节运行工况279W/mo本问题只提供了蒸汽的压力为1.4MPa，蒸汽温度为250C，管径为DN200,保温层厚度为100mm，没有说明保温层材料选用的是哪种。如果假设本管道为全年运行工况，保温层材料选用的是岩棉管壳其导热系数久=0.0540.063W/(mC)o(2) 本问题没有提供管道输送蒸汽的流量为多大，根据城市热力网设计规范7.3.4蒸汽热力网供热介质的最大允许设计流速应采取下列数值：1过热蒸汽管道：1）公称直径大于200mm的管道80m/s；2）公称直径小于等于200mm的管道50m/s。查蒸汽管道水力计算表：当管径DN200mm蒸汽的管道流速4

5、9.6m/s时，可通过蒸汽的流量为6t/h；所以，本计算假设的流量按6t/h（6000Kg/h）计。2、热损失计算（1）计算依据：工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97。4.4.3求绝热层的热、冷损失量应按下式计算：4.4.3.1圆筒型单层绝热结构热冷损失量应按下式计算：Q二T0-Ta/（D1/2九）InD1/D0+1/as（W/m）式中：Q为以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量。两种不同热损失单位之间的数值转换，应采用下式计算：q二nD1Q（W/m）式中：q为以每米管道长度表示的热损失量。（2）计算：式中：T0取250°C（蒸汽管道外表面温度）Ta取12.9C（石家庄

6、地区年平均温度）D1取0.419m（蒸汽管道绝热层外径）D0取0.219m（蒸汽管道外径）九取0.06W/mC（岩棉管壳导热系数）as取11.63W/乩°C（绝热层外表面向周围环境的放热系数）用以上数据套入以上两式中得：Q二100.63W/m（以每平方米绝热层外表面表示的热损失量）q二132.4W/m（以每米管道长度表示的热损失量）3000mx132.4W/m二397200W二1429920KJ/h3、计算长度3000米、DN200管道流量6t/h时过热蒸汽的热量焓值：从过热蒸汽表中差得：压力1.4MPa温度250C蒸汽的的焓值为2927.6KJ/Kg。6000Kg/hx2927.6

7、KJ/Kg二17565600KJ/h4、计算本条长度为3000m过热蒸汽管道的保温层热损失的百分比：112992017565600二0.081二8.1%5、另外还得根据疏水装置的多少，计入管道疏水的热量损失。从上述以每平方米绝热层外表面表示的热损失量计算结果Q二100.63W/m的数值看，小于工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97附录B“当设备管道外表面温度T0为250C时，绝热层外表面最大允许热损失量Q值常年运行工况163W/m”；保温层的设计厚度及选用材料正确合格。以上计算不知正确与否，供楼主参考，并请其他专家老师及同行朋友帮助核算验证。谢谢！通过平壁的导热量计算公式O=AAA

8、T/A式中:-单位时间内通过平壁的热量(W；A-平壁面积(、M9、；A-物体的热导率W/(MKA-物体的厚度(M；AT-平壁两表面之间的温度差(K。气温0°时相对于水=0.0241*596.2*(50+273.15)=4643.15瓦=4643.15焦/秒=4643.15/4.184=1109.73卡/秒=1109.73*3600/1000=3995.06大卡/小时气温0°时相对于气=0.54*596.2*(50+273.15)=101037.5瓦=101037.5焦/秒=101037.5/4.184=24865.56卡/秒=24865.56*3600/1000?=8951

9、6.01大卡/小时那要看单位时间内产生的热量和风扇带动空气散发的热量大小关系单位时间加热器产热Q1=1OOOJ单位时间散热Q2=W*C*(T2-T1W2为空气的质量流量kg/SC为空气的等压比热容J/(kg°C)T2-T1为温度差，单位。C由于干空气在45C比热为1010J/(kgC),空气密度为1.11kg/m3所以质量流量为qv*p=(200/3600*l.ll=0.062kg/s(注意应该都化为国际标准单位当Q1=Q2时，热恒定，即：1000=0.062*1010*(T2-T1)温差T2-T1=15.9C即会超过45C，直升到60.9C温度恒定不变热传导系数的定义为：每单位长度

10、、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/mK。其中“W指热功率单位，“m”代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表：银429铜401金317铝237铁80锡67铅34.8各种物质导热系数！materialconductivityK(W/m.Kdiamond钻石2300silver银429cooper铜401gold金317aluminum铝237各物质的导热系数物质温度导热系数物质温度导热系数亚麻布500.09落叶松木00.13木屑500.05普通松木450.080.11海砂200.03杨木1000.1研碎软木200.04胶合板00.

11、125压缩软木200.07纤维素00.46聚苯乙烯1000.08丝200.040.05硫化橡胶500.220.29炉渣500.84镍铝锰合金032.7硬质胶250.18青铜3032153白桦木300.15殷钢3011橡木200.17康铜3020.9雪松00.095黄铜2070183柏木200.1镍铬合金2012.3171普通冕玻璃201石棉00.160.37石英玻璃41.46纸120.060.13燧石玻璃320.795皮棉4.10.03重燧石玻璃12.50.78矿渣棉00.050.14精制玻璃120.9毡0.04汽油120.11蜡0.04凡士林120.184纸板0.14“天然气”油120.14

12、皮革0.180.19甘油00.276冰2.22煤油1000.12新下的雪0.1蓖麻油5000.18填实了的雪0.21橄榄油00.165瓷1.05已烷00.152石蜡油0.123二氯乙烷0.147变压器油0.12890%硫酸0.354石油0.14醋酸18石蜡0.12硝基苯0.159柴油机燃油0.12二硫化碳0.144沥青0.699甲醇0.207玄武岩2.177四氯化碳0.106拌石水泥1.5三氯甲烷0.121花岗石2.683.35氨气*0.022丙铜0.177水蒸汽*0.02350.025苯0.139重水蒸汽*0.072水0.54空气*0.024聚苯板0.04木工板0.1-0.2重水0.559硫

13、化氢*0.013表2窗体材料导热系数窗框材料钢材铝合金PVCPA松木导热系数58.22030.160.230.17表3不同玻璃的传热系数玻璃类型玻璃结构（m传热系数K-w/（m2-k单层玻璃6.2双层中空玻璃5x9x53.265x12x53.11层中空玻璃5令注令注2.22-5x12x5x12x52.08Lhw-E中空玻璃5x12x51.71总传热速率方程间壁两侧流体的热交换过程包括如下三个串联的传热过程。流体在换热器中沿管长方向的温度分布如图所示，现截取一段微元来进行研究，其传热面积为dA,微兀壁内、外流体温度分别为T、t（平均温度），则单位时间通过dA冷、热流体交换的热量dQ应正比于壁面两

14、侧流体的温差，即%F13?3/*前已述及，两流体的热交换过程由三个串联的传热过程组成：管外对流：管壁热传导：管内对流：对于稳定传热：,u*y7,V5f,D+r+g&f7b8u1fB!D#e;P（w39Vy#g;n#d5?6Op;I#j+C4S&J!#j,F%（K!t-Z1Td1b8G与，即对比，得：式中K总传热系数，w/m2K。讨论:1.当传热面为平面时，dA=dA1=dA2=dAm，贝【：2当传热面为圆筒壁时，两侧的传热面积不等，如以外表面为基准（在换热器系列化标准中常如此规定），即取上式中dA=dA1,贝【：或式中K1以换热管的外表面为基准的总传热系数；dm换热管的对数平均

15、直径，。以内表面为基准：以壁表面为基准：对于薄层圆筒壁2,近似用平壁计算（误差4%,工程计算可接受）。3.1/K值的物理意义：二、总传热速率方程若想求出整个换热器的Q,需要对tmtm,则积分结果如下:Q=KA积分，因为K和（T-t均具有局部性，因此积分有困难。为此，可以将该式中K取整个换热器的平均值K,（T-t）也取为整个换热器上的平均值tm为平均温度差。此式即为总传热速率方程；式中K为平均总传热系数；*T&e.i411Y2d:、c（e+v%u（E!X/I1C6k6P:12e0;k%H.10T#i'e1L2w三、污垢热阻换热器使用一段时间后，传热速率Q会下降，这往往是由于传热表

16、面有污垢积存的缘故，污垢的存在增加了传热热阻。虽然此层污垢不厚，由于其导热系数小，热阻大，在计算K值时不可忽略。通常根据经验直接估计污垢热阻值，将其考虑在K中，即2p/q3H%t%R3ROiS"WX7o!Y3v3fb8?5k9b7K/o$NK*X-5K式中R1、R2传热面两侧的污垢热阻，m2K/Wo为消除污垢热阻的影响，应定期清洗换热器。O?/u'MG"LOe4.4.2热量衡算式和传热速率方程间的关系如图所示的换热过程，冷、热流体的进、出口温度分别为t1、t2,T1、T2,冷、热流体的质量流量为G1、G2。设换热器绝热良好，热损失可以忽略，则两流体流经换热器时，单位时间内热流体放出热等于冷流体吸收热。（1）无相变%J#N2s,m*Q或（2）有相变若热流体有相变化，如饱和蒸汽冷凝，而冷流体无相变化，如下式所示：*b-i:K4e,八1q5U式中流体放出或吸收的热量，J/s；流体的汽化潜热，kJ/kg；Ts饱和