保温节能技术方案PPT（共46）

保温节能能技术隔热保温温与节能能隔热保温温的目的的保温材料料管道保温温计算隔热保温温技术的的进展主要内容容1、保温：：为减少设设备、管管道及其其附件向向周围环环境散热热，在其其外表面面采取的的增设保保温层的的措施。。或：对常常温以上上至1000℃以下的设设备或管管道，进进行外保保护或涂涂装以减减少散热热或降低低其表面面温度为为目的的的措施。。2、保冷：：为防止或或减少周周围环境境中的热热量传入入低温设设备和管管道内部部，及防防止低温温设备和和管道外外壁表面面结露而而采取的的低温绝绝热措施施。或：对常温以以下的设设备或管管道进行行保护或或涂装以以减少外外部热量量向内部部的侵入入，并使使表面温温度保持持在露点点以上，，不使外外表面结结露为目目的而采采取的措措施；对对0℃以上、常常温下的的设备或或管道，，为防止止其表面面结露而而采取的的措施。。保温和保保冷的定定义1.隔热保温温与节能能以蒸汽管管网的隔隔热保温温为例，，我国蒸蒸汽管网网系统的的年耗煤煤量达达３.１亿亿吨吨标标准准煤煤，，约约占占全全国国燃燃煤煤总总耗耗量量的的ｌｌ/３。。整整个个系系统统的的热热能能利利用用率率低低，，每每年年由由此此而而浪浪费费的的煤煤资资源源高高达达８８００００００万万吨吨标标准准煤煤，，即即相相当当于于蒸蒸汽汽系系统统总总能能耗耗的的１１/４以以上上。。除除了了蒸蒸汽汽泄泄漏漏，，凝凝结结水水回回收收方方面面存存在在的的问问题题外外，，管管道道保保温温不不善善也也是是耗耗能能大大的的主主要要原原因因。。例例如如一一根根长长为为1ｍ，，直直径径219mm的蒸汽汽管道道，如如果不不隔热热，每每年损损失可可达３３~４ｔ标标煤，，一个个不隔隔热的的0.1524ｍｍ的的低压压蒸汽汽阀门门，一一年的的热损损失相相当于于4ｔ标煤煤的能能量，，一个个直径径为529ｍｍ的的裸露露法兰兰，一一年将将损失失10ｔ以上上标煤煤的能能量。。1.隔热保保温与与节能能表1、每米米长裸裸露与与保温温管道道散热热损失失比较较管道公称直径mm管内介质温度℃每米管长散热损失w/m散热损失相比倍数裸露管道保温管道1001002003004004503551134236142455466521051592122336.810.814.820.022.920010020030040045066921284512808310467811542283023378.213.819.826.731.0300100200300400450930302464901163015003991902793694139.415.923.231.536.3保温保保冷与与节能能的关关系表2、每米米裸露露阀门门与保保温阀阀门散散热损损失比比较公称直径mm介质温度℃每个阀门散热损失w/个散热损失相比倍数裸露阀门保温阀门1001002003004005004331227241940716164163407744122117912．63．03．23．33．420010020030040050073320243008674598862626511204197728262．83．13．23．43．53001002003004005001122305958739886145383959651774288441642．83．13．33．43．4公称直径mm介质温度℃每个阀门散热损失w/个散热损失相比倍数裸露阀门保温阀门1001002003004005004331227241940716164163407744122117912．63．03．23．33．420010020030040050073320243008674598862626511204197728262．83．13．23．43．53001002003004005001122305958739886145383959651774288441642．83．13．33．43．4表3、每对对裸露露法兰兰与保保温法法兰散散热损损失比比较公称直径mm介质温度℃每对法兰散热损失（w）散热损失相比倍数裸露法兰保温法兰10010020030040045010060112532252290123701051631698．18．611．913．817．22001002003004004503411086230341245340521402213143376．57．710．413．115．83001002003004004505681846396070799154812153494885186．98．511．314．517．62.保温与与保冷冷的目目的（1）减少少设备备、管管道及及其附附件在在工作作过程程中的的散热热损失失，节节约能能量。。注意：：以减减少散散热损损失，，节约约燃料料为目目的时时，经经济性性是首首先考考虑的的问题题。(2).满足用用户工工艺过过程的的要求求保温设设计首首先应应当满满足工工艺上上的要要求，，如通通过热热力管管网送送至某某用户户的蒸蒸汽温温度和和压力力，不不能低低于工工艺流流程所所要求求的给给定值值；其其次才才考虑虑经济济性。。热用用户工工艺方方面很很多。。a.化学燃燃烧反反应的的废气气中含含有腐腐蚀性性物质质，废废气的的沸点点要比比环境境空气气高得得多。。例如b.防止外壁壁温度低低于周围围环境温温度的设设备和管管道外表表面结露露而破坏坏保冷结结构，以以延长保保冷结构构的使用用寿命。。(3).满足一定定的劳动动卫生条条件,保证人员员安全对于热设设备和管管道，改善劳动动条件，，防止因因热表面面导致火火灾和防防止操作作人员烫烫伤，保温的的目的是是使热设设备或管管道的表表面温度度不超过过某一温温度.a.对于供热热管道当当外表面面包上金金属皮时时，通常常为55℃，当外表表面为非非金属材材料时保保温层为为60℃。例如b.空分行业业，由于于液氮液液氧的温温度很低低，与之之接触也也会引起起严重的的冻伤，，因此对对低温设设备和管管道进行行保温设设计时也也应考虑虑人员安安全的因因素。3.保温材料料习惯上把把导热系系数小的的材料称称为保温温材料，，又称隔隔热材料料或绝热热材料。。为了是是保温材材料能够够长期可可靠使用用，在保保温层的的外面加加一层防防护层保温材料料：以减少热热量损失失为目的的，在平平均温度度等于或或小于623K(350℃)时，其导导热系数数不得大大于0.12w/m.k并有明确确的随温温度变化化的导热热系数方方程式或或图表的的材料称称为保温温材料。。保冷材料料：以减少冷冷量损失失为目的的，在平平均温度度小于300K(27℃)时，导热热系数值值不得大大于0.064w/m.k并有明确确的随温温度变化化的导热热系数方方程式或或图表的的材料，，称为保保冷材料料。3.1定义3.2对保温材材料的要要求1）保温性能能好。导热系系数小，，空气含含量多（（静止空空气的导导热系数数很低，，约为0.025W/m·k）保温材材料的导导热系数数还与温温度和湿湿度有关关。水份份增加，，导热系系数也增增高；温温度增高高，导热热系数成成直线地地增加。2）耐温性性好，性能稳稳定，能能长期使使用。不不同的保保温材料料有不同同的使用用温度范范围。3）容重小小，一般不宜宜超过600kg/m3。容重小小，不但但导热系系数低，，而且可可以减轻轻保温管管道的支支架。4）有一定定的机械械强度，能满足施施工的要要求，一一般其抗抗压强度度应≥0.3MPa。5）无毒，对金属属无腐蚀蚀作用。。6）可燃物物和水分分含量极极少，易于加加工成型型。7）价格便宜宜常用保温材材料的热物物理性能保温材料名称密度（kg/m3）导热系数（W/m·K）适用温度（℃）膨胀珍珠岩类：散料：一级

二级

三级≤8080~150150~250250~400≤0.0520.052~0.0640.064~0.0760.058~0.087~200~800水泥珍珠岩板水玻璃珍珠岩板250~400200~3000.058~0.0870.056~0.065≤600≤650普通玻璃棉类100~1300.040~0.047-35~300中级纤维淀粉粘结制品中级纤维酚醛树脂制品100~130120~1500.040~0.0470.041~0.047-35~300-35~3503.3常用保温材材料的热物物理性质常用保温材材料的热物物理性能石棉类：石棉绳石棉碳酸镁管硅藻土石棉灰590~730360~450280~38040~500.070~0.2090.064+0.00033t0.066+0.00015t0.038+0.00023t<500<300<900<500硅酸铝纤维板硅酸铝纤维毡硅酸铝纤维管壳150~200180300~3800.047+0.00012t0.016~0.0470.047+0.00012t≤1000≤1000≤1000可发性聚苯乙烯泡沫板可发性聚苯乙烯泡沫管壳硬质聚氨脂泡沫塑料制品软质聚氨脂泡沫塑料制品20~5020~5030~5030~420.031~0.0470.031~0.0470.023~0.0290.023-80~75-80~75-80~100-50~100密度（容重重）一般规定，，保温材料料的密度是是材料试样样在110℃时经烘干呈呈松散状态态的单位体体积的重量量。玻璃棉和岩岩棉的密度度约为60~100kg/m3时，其导热热系数最小小。生产密度：：保温材料料厂在一定定生产工艺艺和检验方方法下所确确定的出厂厂产品密度度，即称为为生产密度度。使用密度：材材料在使用状状态下的实际际密度叫作使使用密度。最佳密度：材材料在该密度度下具有较小小的导热系数数；较高的机机械强度、弹弹性恢复和抗抗震性能，在在包装运输，，安装过程中中材料的外形形，厚度稳定定性等性能，，该密度为最最佳密度。岩棉制品最佳佳密度为90~150kg/m3。一般用于保保温的绝热材材料及其制品品，其容重不不得大于600kg/m3；用于保冷的的绝热材料及及其制品，其其容重不得大大于220kg/m3。3.4保温与保冷材材料的基本性性能气孔率保温材料一般般为多孔性材材料，用来衡衡量材料体积积被气体充实实程度的指标标成为气孔率率或孔隙率。。吸水率、吸湿湿率、含水率率吸水率：表示材料对水水的吸收能力力；吸湿率：材料从环境空空气中吸收水水蒸气的能力力含水率：一般材料吸收收外来的水分分或湿气的性性质一般纤维状保保温材料，当当含水率达10~15%，其导热系数数主值增加约约13~22%。材料吸附水分分后，材料气气孔被水占据据了相应的空空气位置，常常温下水的导导热系数约为为空气的25倍，而且水在在蒸发时要吸吸收大量热量量，因此材料料的导热系数数就大大增加加，这也是保温材材料要妥善保保管，不能被被雨淋的主要要原因。抗压强度材料受到压缩缩力作用而破破坏时每单位位原始横截面面积上的最大大压力荷载。。抗折强度材料受到使其其弯曲荷载作作用下破坏时时，单位面积积上所受的力力。导热系数它与材料的密密度、含水率率、内部结构构形式密切相相关。导热系数是保保温材料最重重要的性能之之一，它不是是独立存在的的“物性”而而是说明材料料“输运特性性”—即在能量运输输（传递）过过程中才能显显示的特性。。PH值由于保温材材料的化学学成分不纯纯，并且大大多数材料料具有一定定的吸水性性，都能对对金属产生生腐蚀。要求保温材材料必须属属于中性或或PH值不小于7~8，不得含有有可溶性氯氯化物，硫硫氧化物的的含量不允允许大于0.06%。卤族元素用于奥氏体体不锈钢设设备和管道道及其组成成件上的保保温层材料料，制品中中所含卤族族元素量，，必须严格格控制，勿勿使产生应应力腐蚀。。一般规定氯氯离子含量量不得大于于25ppm。3.5对防护层的的要求为了长期可可靠，保温温层外面通通常要加一一层防护层层。对防护层的的要求１）好的防防水性能。２）耐压强强度好，一一般不低于于８０ＭＰＰａ，不易易燃烧。３）５０℃℃时的导热热系数不超超过０．３３３Ｗ／（（ｍ・ｋ））。４）在温度度变化或振振动的情况况下，不易易开裂或脱脱皮。５）含可燃燃物或有机机物极少，，一般应不不大于10%。外保护层材材料应具有有的主要技技术性能防止外力损损坏绝热层层防止雨水的的侵袭对保冷结构构尚有防潮潮隔汽的作作用美化结构的的外观因此，保护护层应具有有严密的防防水、防湿湿性能；良良好的化学学稳定性和和不燃性；；强度高；；不易开裂裂；不易老老化等性能能。常用保护层层材料对软质、半半硬质材料料的绝热层层，保护层层宜选用0.5mm镀锌或不镀镀锌薄钢板板；对硬质材料料绝热层宜宜选用0.5~0.8mm合金铝或铝；；用于火灾危险险性不属于甲甲、乙、丙类类生产装置或或设备以及不不划爆炸危险险区域的非燃燃烧性介质的的公用工程管管道的绝热层层材料可用0.5~0.8mm阻燃型带铝箔箔玻璃钢板。。防潮层材料应应具有的主要要技术性能抗蒸汽渗透性性好，防潮，，吸水率不大大于1%；应具有阻燃性性，自熄性；；粘结及密封性性能好，20℃时粘结强度不不低于0.15mpa；安全使用温度度范围大，有有一定的耐火火性，软化温温度不低于65℃，夏季不软化化，不起泡，，不流淌；有有一定的抗冻冻性，冬季不不脆化，不开开裂，不脱落落。化学稳定性好好，挥发物不不大于30%。干燥时间短，，在常温下能能使用，施工工方便。常用的防潮材材料防潮层材料除除应具有规定定的技术性能能外，还应不不腐蚀绝热层层和保护层，，也不应与绝绝热层产生化化学反应，一一般选择下述述材料：石油沥青或改改质沥青玻璃璃布石油沥青玛蹄蹄脂玻璃布油毡玻璃布聚乙烯薄膜复合铝箔CPU（一种聚氨酯酯橡胶体）新新型防水防腐腐敷面材料（用作设备和和管道的防潮潮层或保护层层，埋地管道道的防腐层））4.管道保温计算算管道保温计算算有两个目的的．一是计算算所需保温材材料的厚度；；二是计算每每米长管道的的热损失或核核算保温材料料的外表面温温度。以一层保温材材料为例．其其厚度为δ。管子内直径径为ｄ1，外直径为ｄｄ2，管内热介质质的温度为tf1，周围环境的的温度为tf2：假设管内壁壁的温度为tw1，管外壁的温温度为tw2曲保温层外表表面的温度为为tw。环境的温度度为ts。该图还给出出了这一系统统的串联热阻阻图。4.1架空管道（1）计算保温管管道各个热阻阻的值假设管道各部部分的分热阻阻为Ri，则通过每米米管道的径向向总热损失（（包括管道附附件的热损失失）为热阻计算：热介质与管内内壁之间的对对流换热热阻阻R1管壁壁热热阻阻R2：保温温层层热热阻阻R3：保温温层层外外表表面面对对周周围围环环境境的的对对流流热热阻阻R4：保温温层层外外表表面面对对天天空空的的辐辐射射热热阻阻R5：保温温材材料料的的导导热热系系数数λi与温温度度有关关，，大大多多数数情情况况下下λi与温温度度成成性性关系系，，即即：：如采采用用多多层层保保温温材材料料，，则则保保温温层层的的热热阻阻R3应为为各各层层保保温温材材料料的的热热阻阻之之和和。注意意：：（2）热热阻阻简简化化包上上保保温温材材料料后后，，管管内内对对流流换换热热的的热热阻阻R1和金金属属管管壁壁的的的的导导热热热热阻阻R2，相相对对于于R3、R4和R5而言言常常小小到到可可以以忽忽略略不不计计。。这这样样保保温温层层内内表表面面的的温温度度tw2就可可以以近近似似认认为为等等于于热热介介质质的的温温度度tf1.一般般保保温温层层外外表表面面的的温温度度均均不不高高，，这这时时保保温温层层外外表表面面的的对对流流换换热热系系数数α2和辐辐射射换换热热系系数数α3之和和，，级级保保温温层层外外表表面面的的总总换换热热系系数数α，可可以以用用下下面面的的简简化化公公式式计计算算。。室外外管管道道：：式中中：：w为风风速速，，m/s。室内内管管道道：：室外外管管道道：：式中中：：w为风风速速，，m/s。室内内管管道道：：由于采采用总总换热热系数数α，R4和R5可以合合并为为R6，即由此得得到简简化公公式或（3）容许许热损损失的的确定定为满足足工艺艺要求求的容容许热热损失失，一一般需需要计计算；；对于于其他他情况况，容容许热热损失失可参参照表表5-6和表5-7。（4）保温温厚度度的计计算方方法根据表表5-6和表5-7确定出出容许许的热热损失失QL保温材材料传传热系系数：：室外管管道：：式中：：w为风速速，m/s。室内管管道：：？？？？？？根据算算出或或选定定的容容许热热损失失QL，设定定一保保温层层的外外表面面温度度tw´。根据假假定的的tw´，有基基本公公式算算出所所需的的保温温层的的厚度度δ´´。根据δ´´，再有有基本本公式式核算算处保保温层层的外外表面面温度度tw。若tw与tw´相差很很小，，则算算出的的δ´´即为所所求的的保温温层厚厚度；；若相相差很很大，，则必必须重重新设设定tw´进行计计算，，直至至符合合要求求。（5）经济厚度保温层的经济济厚度如图5-20δ0在这个厚度下下，年总费用用最低。每年年每米管道的的投资、运行行和维护的总总费用C为Q为每米管道的的热损失；b为热量价格；；P为保温结构的的年折旧率；；c0为每米管道保保温材料的投投资费；V为每米管道保保温层体积；；cb为每米管道防防护层的投资资费；F为每米管道防防护层面积。。上式与防护层层厚度有关，，对上式求导导并令其等于于零，即可求求的最经济厚厚度。但是工程应用用中常用以下下公式计算经经济厚度：4.2无沟埋设的管管道对于直接埋于于土壤中的管管道，在计算算热损失时，，除了保温层层的热阻外，还还要考虑土壤壤的热阻Rt。λt—为土壤导热系系数；h—为埋设深度，，级管道中心心线到地表面面的距离；dz—为与干土壤接接触的管道外外表面的直径径。根据传热学理理论，土壤热热阻可用下式式计算当h/dx≥1.25，土壤热阻可可简化成为：：无沟埋设保温温管道热损失失为t0—为土壤平均温温度；4.3地沟中铺设的的管道地沟敷设造价价高、检修维维护方便；将将管道置于沟沟内，再盖上上盖板，盖板板是可以随时时掀开的。直直埋造价低、、容易被破坏坏。直埋不需需要砌筑地沟沟，土方量及及土建工程量量大大减少，，管道可以在在工厂预制，，现场安装工工作量减少，，施工简单快快捷，可节省省供热管网的的投资费用。。另外占地小小，容易与其其他地下管道道的设施相协协调。将管道置置于沟内内，再盖盖上盖板板，盖板板是可以以随时掀掀开的。。与直埋管管道比较较：地沟中铺铺设的管管道的总总热阻应应包括以以下几部部分：保保温层的的热阻R3，保温层层外表面面到地沟沟内空气气的对流流换热热热阻R4，地沟内内空气到到地沟壁壁的对流流换热热热阻R7，沟壁的的导热热热阻R8，土壤的的热阻Rt。热损失可可采用如如下公式式：或t—管内介质质温度；；t0—为土壤平平均温度度；tg0—地沟内的的平均温温度；4.4热力管道道保温设设计中的的一些问问题（