关于建筑管道保温设计的经济分析

关于建筑管道保温设计的经济分析

1热力管道热风的热损失通常，加热管道是指向蒸汽或热水输送的管道。一个大型企业的热力管道总长度可达数十公里，保温设计的好坏对企业能耗及经济效益有不可忽略的影响。近年来由于煤价调整，热价大幅上升，每GJ的热价已由原来的15—18元上升到25—30元甚至更高，因此，热力管道散热所造成的经济损失也是相当可观的，举例来说，一根D219mm,300℃室外架空蒸汽管道，按照现有设计手册给定的保温厚度，保温后的热损失在800KJ/m·h左右，这样，每10公里管道的热损失约为70000GJ，即相当于经济损失100万元以上，由此可见，对保温设计必须给予充分的重视。2常用证据的选择保温设计包括主保温材料的选择，保温厚度的确定和保温结构设计。热力管道的保温结构可根据管道敷设方式（室内，室外，架空，地沟，直埋等），气象条件（降雨量，室外温度，大气湿度等）和环境条件（周围是否有腐蚀性气体等）选择。有关设计手册热力管道的保温层厚度一般按年最小费用法确定：使管道散热损失年费用与保温投资年折旧费之和为最小的保温层厚度为经济保温厚度。管道的经济保温厚度主要与介质温度、环境温度、年运行时间、保温材料导热性能、热价及保温材料与保护层的价格有关。对于某项具体工程，前四项参数为定值；所以，经济保温厚度仅随热价、保温材料和保护层价格而改变。热力管道的经济保温厚度是通过计算机用解非线性方程组的方法求得的。有关文献目前，工程中使用的管道保温材料种类很多，有些是正在或即将被淘汰的材料：如矿渣棉，泡沫混凝土，蛭石等；有些是刚刚开发的新型材料：岩棉，超细玻璃棉，硅酸铝纤维，微孔硅酸钙，聚氨脂泡沫塑料等。选择保温材料时，为了用尽可能少的投资取得尽可能好的保温效果，也就是选择出性能价格比最高的保温材料，我们应详细掌握常用保温材料的性能和价格，然后再据此对具体工程做出判断。对市场做了广泛调查后，得出几种常用保温材料的性能及价格表，如表1。3室外架空蒸汽管道计算结果由于热价及保温材料价格不断变化，现有保温设计手册的数据已不适用当前情况，如果沿用以前的保温厚度，势必造成散热损失费用过大，因此，我们根据最近的热价及保温厚度，保温投资及热损失进行了大量计算。为了说明不同保温材料的经济效益，现以D219×6mm,300℃室外架空蒸汽管道为例，将计算结果列于表2。由表2可以看出，对于温度较高的蒸汽管道的保温，投资最低的是玻璃棉管壳，其次是岩棉管壳和超细玻璃棉、珍珠岩管壳。硅酸铝纤维毡的投资明显高于其他材料。从保温效果看，散热最少的是玻璃棉管壳，其次是岩棉和超细玻璃棉管壳，硅酸铝纤维毡的散热损失最大。从保温年费用和经济损失综合来看，最佳的保温材料为玻璃棉管壳，其次是岩棉，超细玻璃棉，玻璃珍珠岩管壳。保温费用最高、经济损失最大的是硅酸铝纤维毡。4管道保温与支架对于温度较低的热水管道，情况有所不同，现以D219×6mm,115℃室外架空热水管道为例，将计算结果列于表3。由表3可以看出，对于温度较低的热水管道的保温，投资最低的是玻璃棉管壳，其次是超细玻璃棉，岩棉管壳和聚氨脂泡沫塑料。散热损失最少的是聚氨脂泡沫塑料，其次是超细棉管壳，玻璃棉管壳和岩棉管壳。从保温年费用和经济损失综合来看，最佳的保温材料为超细玻璃棉管壳，其次是聚氨脂泡沫塑料，玻璃棉，岩棉。保温费用最高和经济损失最大的是硅酸铝纤维毡，其次是微孔硅酸钙管壳。这里的两点需要注意，第一，虽然玻璃棉制品在投资费用及保温效果上有一定的优越性，但由于施工条件较差（刺人），在选用时受到一定的限制。第二，以前的管道保温计算均未考虑土建支架费用的影响，然而，这部分费用有时是不可忽略的，特别是对高温管道。以表2为例，由于保温重量不同，保温重的管道跨距变小，使得每千米管道的支架数量增加，如按4米高钢支架（1000元/个）计算，支架费用最高与最低将相差1万元以上。但对于地沟敷设来讲，土建费用的影响较小。近年来出现的玻璃钢外壳保温管，由于强度高，防水性能好，可用于地下直埋敷设，现以2根D219×6mm,115/70℃热水管道为例，当采用聚氨脂泡沫塑料加玻璃钢保护壳直埋敷设时，每千米保温投资约20万元，当采用岩棉管壳加玻璃布保温，地沟敷设时每千米保温投资约9万元，而每千米砖砌地沟的造价为13万元，每千米钢筋混凝土地沟的造价为20万元，即总投资（不包括钢管费用）为22—29万元。这样前者可节约投资10--40℅。而且施工简单（由于保温管在工厂预制，可以保证质量，保温效果好，使用寿命长，是一种值得推广的保温方式）。5筛选合适的热性能(1）对于温度较高的热力管道保温，应优先选用岩棉及超细玻璃棉管壳，在有条件时，也可采用微孔硅酸钙管壳。(2）对于温度较低