直埋热力管道保温材料及热损失计算分析
直埋热力管道保温材料及热损失计算分析
《江西能源》肖平华1999年第01期32页
摘要本文介绍了目前国内外直埋保温管道预制保温管的技术性能；并通过计算分析得出采用此类保温材料要比采用地沟敷设的常规保温材料热损失减少40%左右，而且节约投资并缩短施工周期，建议有条件的供热工程应采用预制保温管直埋敷设。
关健词直埋技术预制保温管热损失热阻
前言
国内外直埋技术的发展，已经有60余年的历史，早在30年代，原苏联最初采用泥作保温材料，40年代又改用浇灌泡沫混凝土作直埋管道的保温材料。实践证明，这些保温材料吸水率大，直埋管道腐蚀严重。50年代初的美国、丹麦和加拿大等国的各大公司研制了预制保温管，即“管中管”技术，从而使管道直埋技术发展到了一个新水平。
国内在50年代曾采用过浇灌泡沫混凝土的管道直埋敷设方式，70年代开始研究沥青珍珠岩保温材料的直埋热力管，取得了很大成绩，80年代我国出现了两种新型预制保温管：一类是天津大学根据国外经研制的保温结构为“氰聚塑”型式的预制保温管；另一种是引进国外生产线的“管中管”型式的预制保温管。目前这种型式的预制保温管已先后在天津、北京、郑州等地进行大批量生产并广泛用于城市热力管网。
2直埋预制保温管技术性能
国内外部份厂家生产的预制保温技术性能(见表1)
表1国内外部分厂家生产的预制保温管技术性能
氰聚塑直埋保温管是用硬质聚氨脂泡沫塑料作保温材料，外部用玻璃钢作防护外壳，钢管外壁刷一层“氰凝”作防腐层。通用型适用于120℃以下介质的热力管网。高温型适用于250℃以下介质的热力管网，其保温材料为硅酸镁发泡聚氨脂复合保温材料，保护外壳为玻璃钢。第二种类型是“管中管”预制保温管，其保温材料为聚氨脂硬质泡沫塑料，保护外壳为高密度聚乙烯外套管，适用于120℃以下部
介质的热力管网。
3保温层厚度及热损失计算
保温层厚度应根据热损失法或经济厚度计算后并经综合经济效益比较后确定。直埋管道的设计结构如图1所示。
图1直埋保温管结构示意图
1热力管2主保温层3保温层
4土壤5地面
直埋管道的保温计算其原理与一般保温管道相同，但一般热力管的表面散热由外界空气吸收，而直埋管道由周围土壤来吸收，一般管道属于无限空间放热，直埋管道放热与管道埋设深度有关。
直埋敷设的供热管道热损失计算，它和预制保温管结构、介质温度、管径大小、土壤性质、保温层的导热系数及管间距等多种因素有关。一般可按图2给定的尺寸进行管道热损失计算。
图2直埋保温管计算示意图
3.1单根直埋管道的保温层厚度及热损失计算
(1)
式中：λ—保温材料的导热系数：W/(m ℃)；实际计算时，应根据土壤的干湿程度分别乘以系数1.2或1.5。(当确定保温层平均温度Tm时，保温层表面温度按Ts=60-70℃取值)
λSO—土壤的导热系数W/(m℃)，干土壤取0.50，不大湿土壤取0.50，较湿土壤取1.74，很湿土壤取2.32。
q—允许热损失W/m；
T0—管道的外表面温度℃；
T SO—管道敷设处的土壤温度℃；
h—管道的埋设深度(地表面至管中心)m；
D0—管道外径m；
D1—保温层外径m；
管道热损失计算
(2)
式中R—总热阻(m℃)/W；
R1—保温层热阻(m℃)/W；
R SO—土壤热阻(m℃)/W。
3.2多根直埋管道的保温层厚度及热损失计算
多根直埋管道的保温层计算应考虑到管道彼此间热损失的影响，现以两根埋深相同的管道为例说明计算方法。
对第一根管道
(3)
对第二根管道：
(4)
式中：角标Ⅰ、Ⅱ表示第一、第二根管道，其余符号的意义同前。
R0——两根管道相互间影响的当量热阻(m℃)/W；
(5)
b——两根管道的中心距离m；
按式(3)、(4)算出值后，即可求出保温厚度σⅠσⅡ。热损失计算(两管道埋深相同)
第一根管道：
(6)
第二根管道：
(7)
式中：RⅠ—第一根管道热阻(m℃)/W；
(8)
RⅡ—第二根管道热阻(m℃)/W；
(9)
R SO、R0—土壤热阻及管道相互影响的当量热阻(m℃)/W
(10)
上述公式适用于直埋管道h/D0＞2.5的情况，当埋深较小时，即h/D0＜2.5的情况，管道散热会有一部分通过地层传至地面，但在实际工程中很少使用，其土壤热阻可按下式计算
(11)
式中：h埋——埋设深度计算值m；
h——管中心距地表面距离：m；
λSO——土壤的导热系数取1.16～2.32 W(m*℃)；
αSO——由土壤表面至周围空气的给热系数，一般取23.2～34.8 W(m2*℃)；
例如，当管内介质温度T0Ⅰ=95℃，T0Ⅱ=70℃,土壤的温度T SO=5℃，λ
=0.027W/m*℃,h=0.8 m,λSO=1.15 W(m*℃),b=D1+200(D0≤560 mm时)，
b=D1+300(D0＞560 mm)时，将上述数据代入(3)—(10)可得出下表2。
表2
直埋敷设热损失计算结果表
计算结果表明，采用聚氨脂预制保温管直埋敷设供热管的热损失要比用岩棉管壳、玻璃棉制品、矿渣棉制品等保温材料，地沟敷设的供热管道热损失减少40%以上。不同保温材料热损失比较见表3
表3
不同保温材料热损失比较表
4.结论
(1)预制保温管与常用的保温管相比，具有热损失少、防水、耐酸碱、耐腐蚀等优点，在热网工程中应大力推广使用。
(2)节约投资。直埋管道敷设比地沟敷设可节约投资近30%。
(3)施工简便，缩短周期。由于直埋管道敷设要比地沟敷设时开槽小，土方工程量约减少50%，砌砖和混凝土的工程量减少90%，施工周期缩短一半以上。
(4)维修工作量减少。直埋管道如无外界破坏，一般不维修，而地沟敷设时经常因各种保温材料遇水浸或空气潮湿则需要重新更换保温材料，因此维修工作量大。
(5)有利于环境美化。与架空管道敷设相比，直埋敷设由于无地上支吊架等建筑物，不破坏周围环境美化，也不影响周围环境的绿化。
作者单位：南昌有色冶金设计研究院
直埋热力管道保温材料及热损失计算分析
直埋热力管道保温材料及热损失计算分析 《江西能源》肖平华1999年第01期32页 摘要本文介绍了目前国内外直埋保温管道预制保温管的技术性能；并通过计算分析得出采用此类保温材料要比采用地沟敷设的常规保温材料热损失减少40%左右，而且节约投资并缩短施工周期，建议有条件的供热工程应采用预制保温管直埋敷设。 关健词直埋技术预制保温管热损失热阻 前言 国内外直埋技术的发展，已经有60余年的历史，早在30年代，原苏联最初采用泥作保温材料，40年代又改用浇灌泡沫混凝土作直埋管道的保温材料。实践证明，这些保温材料吸水率大，直埋管道腐蚀严重。50年代初的美国、丹麦和加拿大等国的各大公司研制了预制保温管，即“管中管”技术，从而使管道直埋技术发展到了一个新水平。 国内在50年代曾采用过浇灌泡沫混凝土的管道直埋敷设方式，70年代开始研究沥青珍珠岩保温材料的直埋热力管，取得了很大成绩，80年代我国出现了两种新型预制保温管：一类是天津大学根据国外经研制的保温结构为“氰聚塑”型式的预制保温管；另一种是引进国外生产线的“管中管”型式的预制保温管。目前这种型式的预制保温管已先后在天津、北京、郑州等地进行大批量生产并广泛用于城市热力管网。 2直埋预制保温管技术性能 国内外部份厂家生产的预制保温技术性能(见表1) 表1国内外部分厂家生产的预制保温管技术性能
氰聚塑直埋保温管是用硬质聚氨脂泡沫塑料作保温材料，外部用玻璃钢作防护外壳，钢管外壁刷一层“氰凝”作防腐层。通用型适用于120℃以下介质的热力管网。高温型适用于250℃以下介质的热力管网，其保温材料为硅酸镁发泡聚氨脂复合保温材料，保护外壳为玻璃钢。第二种类型是“管中管”预制保温管，其保温材料为聚氨脂硬质泡沫塑料，保护外壳为高密度聚乙烯外套管，适用于120℃以下部
预制直埋蒸汽保温管道的保温计算
预制直埋蒸汽保温管道的保温计算 本文介绍了预制直埋蒸汽保温管道的导热计算、空气层导热系数计算、外表面温度计算及散热损失计算的计算方法，并举例对计算方法进行了比较。 标签：预制直埋蒸汽管道导热系数保温计算 1 概述 预制直埋蒸汽管道是目前国内广泛采用的蒸汽保温管道，主要分为“外滑动”和“内滑动”两种结构。 “外滑动”结构是指将保温材料包敷在工作钢管上，工作钢管与钢质支架一起在外套钢管内壁上滑动的一种保温结构。在保温材料与外套钢管之间留有空气夹层（一般不大于15mm），空气层即可用于排潮，也起到一定的保温作用，保温材料一般采用憎水性无机材料，在保温层少量进水时可以利用空气层和排潮管将水汽排出。此种结构因为存在空气层，所以可以充分利用弯头进行自然补偿，减少补偿器的使用。 “内滑动”结构是指将保温材料包敷在工作钢管上，保温材料与外套管形成整体。在管道运行时，工作钢管在保温层内伸缩、滑动的结构。此结构内保温层采用无机材料，外保温层采用有机材料，外保温层与外套管之间没有空气层。 保温计算是直埋蒸汽管道设计的第一步，直接关系到设计方案的选择，并且其直接指导管道的生产，对以后管线是否可以经济运行也有决定性的影响。所以笔者在此谈一些自己在这方面的看法，按照两种不同导热系数的材料分层包裹的方式进行计算考虑，以供大家探讨。 钢套钢直埋蒸汽管道外表面温度是在进行管道保温计算时按照标准要求须硬性控制的数字，外表面温度过高会直接影响外套钢管外防腐的使用寿命，甚至在短时间内使外防腐失去作用；另外也会增大外套钢管本身的热应力，直接影响管道本身的全运行。不仅如此，表面温度过高还会对周围实施造成破坏，工程中多有发生因埋地管表面温度过高而影响附近电缆、燃气、植被、绿化的事件发生。所以在国家标准中规定直埋蒸汽管道的外表面温度须控制在50℃以下。 1.1 传热机理 钢套钢直埋管道保温结构如图1，传热过程主要有以下几个过程组成： ①蒸汽与工作管内壁之间的对流换热； ②工作管外壁与内保温层之间的一维导热（因沿轴向的温降相对于径向的温降很小，故作一维传热考虑）；
热水管道表及管损计算
公称直径 DN 钢管 外径×壁厚mm 聚乙烯外套管 外径×壁厚mm 保温层厚度 mm 备注 1400 1420×16 1660×18 102.0 1200 1220×14 1380×15 65.0 1000 1020×12 1155×15 53.5 900 920×10 1055×14 53.5 800 820×10 955×14 53.5 700 720×9 850×12 53.0 600 630×9 760×12 53.0 500 529×8 655×10 53.0 450 478×8 600×9 52.0 400 426×8 550×9 53.0 350 377×7 500×8 53.5 300 325×7 420×7 40.5 250 273×6 365×6 40.0 200 219×6 315×5 43.0 150 159×5 250×5 40.5 125 133×4 220×4 39.5 100 108×4 180×4 32.0 表5-3 直埋热水管道技术规格及单位管长热损 公称直径DN 钢管 外径×壁厚mm 聚乙烯外套管 外径×壁厚mm 保温层厚度 mm 单位管长热损W/m 进水回水 1400 1420×16 1660×18 102.0 108.58 48.26 1200 1220×14 1380×15 65.0 137.59 61.15 1000 1020×12 1155×15 53.5 136.41 60.63 900 920×10 1055×14 53.5 123.84 55.04 800 820×10 955×14 53.5 111.25 49.45
保温管道热损失计算公式
保温管道热损失计算公式 管道热损失是指管道在输送流体的过程中，由于外部环境的影响，管 道内的热量向外界传递而损失掉的量。这种热损失直接导致了能源的浪费，同时也降低了管道的热效率。因此，准确计算管道热损失是非常重要的。 1.管道的尺寸：管道的直径和长度对热损失有直接影响。一般来说， 管道的长度越长，热损失就越大。而管道的直径越大，热损失就越小。 2.管道的材料：不同材料的导热系数会影响管道的热损失。常见的管 道材料有钢、铜、塑料等，它们的导热系数不同，因此热损失也会有所不同。 3.管道的工作温度和环境温度：管道的工作温度和环境温度的差距越大，热损失就越大。 根据以上因素，可以得出管道热损失计算公式如下： Q = (T2 - T1) × λ / (1 / (2πDL) × (1 / α1 + ln(D2 / D1) / (2πλ) + 1 / α2)) 其中，Q是管道的热损失量，单位为热量（Joule），T1和T2分别是 管道内的流体温度和外界环境温度，单位为温度（摄氏度），λ是导热 系数，单位为热导率（W/（m·K）），D是管道的直径，单位为长度（米），L是管道的长度，单位为长度（米），α1和α2分别是管道内 和外的对流热传递系数，单位为热传递率（W/（m²·K））， ln是自然 对数函数。 该公式是通过对导热原理和传热原理的综合运用推导得出的，可以较 为精确地计算出管道的热损失量。但需要注意的是，该公式只是一个理论
计算公式，实际应用中还需要考虑许多其他因素的影响，如管道的表面状况、保温层的厚度和材料等。 为了准确计算管道的热损失，还需要获取一些实际数据，如管道材料的导热系数、保温层的导热系数和对流热传递系数等。这些数据可以通过实验或文献查询获得，或者通过专门的软件进行计算。 总之，保温管道热损失计算公式是根据导热原理和传热原理推导出来的，可以用于准确计算管道热损失量。根据这个公式，可以评估和优化管道的热工性能，减少热损失，提高能源利用效率。
管道保温热量消耗计算公式
管道保温热量消耗计算公式 引言。 管道保温是工业生产中常见的一项工作，它可以有效地减少热量的散失，保证 管道内介质的温度稳定。而管道保温热量消耗的计算是非常重要的，它可以帮助工程师们合理地设计保温材料的厚度和材质，从而达到节能减排的目的。本文将介绍管道保温热量消耗的计算公式，帮助读者更好地理解和应用这一知识。 一、管道保温热量消耗的意义。 管道在输送介质的过程中，会受到外界环境温度的影响，从而导致热量的散失。而管道保温可以有效地减少这种热量散失，保证介质的温度稳定。然而，管道保温也需要消耗一定的热量，这就需要我们对管道保温热量消耗进行计算，以便合理地设计保温措施。 二、管道保温热量消耗的计算公式。 管道保温热量消耗的计算公式包括两部分，对流热损失和辐射热损失。下面将 分别介绍这两部分的计算公式。 1. 对流热损失的计算公式。 对流热损失是指由于介质流经管道时与管道表面发生的对流传热而导致的热量 损失。对流热损失的计算公式如下： Qc = α× S × (T1 T2)。 其中，Qc表示对流热损失，单位为W；α表示对流传热系数，单位为W/(m ²·K)；S表示管道的外表面积，单位为m²；T1表示管道内介质的温度，单位为℃；T2表示环境温度，单位为℃。 2. 辐射热损失的计算公式。
辐射热损失是指由于管道表面发射的热辐射而导致的热量损失。辐射热损失的 计算公式如下： Qr = ε×σ× S × (T1^4 T2^4)。 其中，Qr表示辐射热损失，单位为W；ε表示辐射率，无单位；σ表示史蒂 芬-玻尔兹曼常数，单位为W/(m²·K⁴)；S表示管道的外表面积，单位为m²；T1 表示管道内介质的温度，单位为K；T2表示环境温度，单位为K。 三、管道保温热量消耗的综合计算公式。 综合考虑对流热损失和辐射热损失，管道保温热量消耗的综合计算公式如下：Qt = Qc + Qr。 其中，Qt表示管道保温热量消耗，单位为W；Qc表示对流热损失，单位为W；Qr表示辐射热损失，单位为W。 四、管道保温热量消耗的影响因素。 管道保温热量消耗受到多种因素的影响，包括管道材质、保温材料、环境温度等。下面将分别介绍这些影响因素。 1. 管道材质。 管道的材质对其保温热量消耗有着重要的影响。通常情况下，金属管道的热传 导性较大，因此保温热量消耗也会相对较大；而非金属管道的热传导性较小，因此保温热量消耗也会相对较小。 2. 保温材料。 保温材料的导热系数和厚度对管道保温热量消耗有着重要的影响。通常情况下，导热系数较小、厚度较大的保温材料可以有效地减少管道保温热量消耗。 3. 环境温度。
高温管道保温层设计计算方法
高温管道保温层设计计算方法 高温管道保温层设计计算方法 一、引言高温管道的保温层设计是保证管道运行稳定性和节能效果的重要环节。合理的保温层设计不仅可以减少能源损失，提高管道的传热效率，还可以减少环境污染。本文将介绍高温管道保温层设计的计算方法。 二、保温层设计参数1. 管道直径：保温层的厚度和尺寸 都会有直接的关联。管道直径的增加会导致保温层的外径和面积增大。2. 管道介质温度：管道介质的温度是保温层设计的 基础。高温管道的保温层设计要能够有效降低介质的温度损失，并确保管道外壳的温度符合工艺要求。3. 外界环境温度：外 界环境温度会对管道保温层的散热产生影响。在低温环境下，保温层需要更好的隔热性能。在高温环境下，保温层的材料选择和厚度要有所调整。4. 保温层材料热导率：保温层材料的 热导率会直接影响保温层的保温效果。热导率较低的材料可以减少管道的散热损失。5. 周围介质的气温：周围介质的气温 也会对管道的保温层设计产生影响。气温的升高会导致保温层外表面的温度升高，从而增加管道散热的可能性。 三、保温层计算方法1. 确定保温层的材料和厚度：根据 管道的直径、介质温度和环境温度来选择合适的保温材料和厚度。常用的保温材料包括矿棉、玻璃棉、硅酸铝纤维、聚氨酯泡沫等。根据材料的热导率和安全系数，计算出合理的保温层厚度。2. 计算保温层的散热损失：根据保温层的材料热导率、
保温层厚度和管道的温度差，计算出单位长度管道的散热损失。散热损失的计算可以采用一维热传导方程进行计算。3. 计算 保温层的节能效果：根据管道的直径、介质温度和保温层材料的热导率等参数，计算出保温层设计前后的散热损失差。通过与空气传热系数和介质温差相乘得到单位长度管道的节能效果。节能效果的计算可以让设计者直观地了解保温层的效果。4. 优化保温层设计：根据保温层的节能效果和成本，进行保温层设计的优化。可以调整保温层的厚度、材料和结构等参数，以达到最佳的节能效果和经济性。 四、总结高温管道的保温层设计计算方法是一个复杂的过程，需要考虑多个参数和因素。保温层的材料选择、厚度和结构等都会影响保温效果和节能效果。合理的保温层设计能够提高管道的运行稳定性，节约能源，并达到环保要求。通过对保温层设计的计算和优化，可以确保管道在高温环境下的稳定运行，降低能源消耗，减少环境污染。
选用多种保温材料计算蒸汽管道热损的规范
选用多种保温材料计算蒸汽管道热损的规范蒸汽管道是工业生产中常见的输送介质之一，其保温效果直接影响到能源的消耗和生产效率。为了减少能源损失并提高管道的保温效果，需要选用合适的保温材料进行计算和规范。以下将介绍几种常用的保温材料，并对其热损进行计算规范。 1.矿渣棉：矿渣棉是一种以钙镁硅为主要原料制成的无机保温材料，具有良好的保温性能和耐火性能。其热传导率较低，能够有效减少热损。在计算热损时，可以采用以下公式： 热损=热传导率×(温度差/厚度)×表面积 其中，热导率是指材料的导热性能，温度差是指管道内外的温度差，厚度是指保温层的厚度，表面积是指管道的表面积。 2.聚氨酯泡沫：聚氨酯泡沫是一种高分子材料，具有优良的保温性能和耐化学腐蚀性能。其热传导率较低，能够降低热损。计算规范同样采用上述公式进行计算。 3.玻璃棉：玻璃棉是以石英砂、碳酸钙、硅酸钠和矾土为主要原料制成的保温材料，具有优良的保温性能和隔音性能。其热传导率较低，能够有效减少热损。计算规范同样采用上述公式进行计算。 4.聚苯板：聚苯板是一种以聚苯乙烯为主要原料制成的保温材料，具有优良的保温性能和耐压性能。其热传导率较低，能够有效减少热损。计算规范同样采用上述公式进行计算。 以上是一些常用的保温材料，并给出了计算热损的公式。在实际应用中，可以根据具体的管道参数和使用环境选择合适的保温材料，并根据上
述公式进行热损计算。在计算过程中，还需要注意保温材料的安装质量，以确保保温层的连续性和紧密性，从而提高保温效果。 总结起来，选用多种保温材料计算蒸汽管道热损的规范是根据材料的热传导率、温度差、厚度和表面积等参数进行计算。根据具体的管道参数和使用环境选择合适的保温材料，并确保其安装质量，可以有效减少能源损失并提高管道的保温效果。
区域供热系统管网热损耗测试分析
区域供热系统管网热损耗测试分析 在区域供热系统中，管网热损耗是影响供热质量及经济性的重要因素之一。为了减少 管网热损耗，需要对其进行测试分析，本文就此进行探讨。 1. 管网热损耗的来源和影响因素 管网热损耗主要来自以下几个方面： （1）管道本身的传热损失：管道材料的导热系数、管道直径、管壁厚度等因素均会影响管道的传热性能。 （3）管道周围热点损失：若管道周围存在热源、冷源或其他比较强的热影响因素，会对管道的传热性能产生影响。 （1）管径：同样长度下，直径较大的管道热损耗较小。 （3）环境温度：环境温度越高，管道热损耗越大。 （4）管道材料：不同材料的导热系数不同，导致传热性能有所差异。 （5）保温材料：保温材料的厚度和导热系数会影响管道的传热损耗。 2. 管网热损耗测试方法 （1）支路法：在管网不同时段断掉几个支路，测量供回管温差和支路管温差，从而计算出经过这一支路的热损耗。 （2）综合测量法：采用较多的测量点，测量供回管温差和各个测点的温度，从而计算出经过整个管网的热损耗。 （3）激光测温法：通过激光仪器对管道表面进行非接触式测温，从而得出管道表面的温度分布情况，通过理论模型计算出热损耗。 （4）红外线热像法：利用红外线热成像仪器对管道表面进行扫描，得出温度分布情况，进而计算出热损耗。 通过对管网热损耗的测试，可以得到各个支路和整个管网的热损耗情况。根据测试结果，可以对管网进行优化，降低热损耗，提高供热质量和经济性。 对于测试结果的分析，需要从以下几个方面进行： （1）管径、长度和材料的匹配度：对于相同直径和材料的管道，长度越短热损耗越小。若管径、长度和材料不匹配，则会造成热损耗的增大。
管道保温计算公式
管道保温计算公式以下是一个简单的管道保温计算公式： Q=(T1-T2)/(Rc+R1+R2) 其中： Q是流体传输过程中的热量损失率（单位为W/m）； T1是流体的起始温度（单位为摄氏度）； T2是流体的结束温度（单位为摄氏度）； Rc是管道本身的热阻（单位为K·m/W）； R1是管道绝热层的热阻（单位为K·m/W）； R2是管道外部环境的热阻（单位为K·m/W）。 管道保温层的厚度可以使用以下公式计算： d = (T1 - T2) / (2πk) * ln(r2 / r1) 其中： d是保温层的厚度（单位为m）； k是保温材料的导热系数（单位为W/(m·K)）; ln是自然对数函数； r2是管道外径（单位为m）； r1是管道内径（单位为m）。
这个公式基于热传导原理，通过计算流体温度差异、保温层的热阻和材料导热系数，来确定合适的保温层厚度。 例如，假设有一根管道，内径为0.1m，外径为0.15m，流体的起始温度为150℃，结束温度为50℃。管道本身的热阻为0.01K·m/W，而管道绝热层的热阻为0.02K·m/W。假设选择的保温材料的导热系数为 0.04W/(m·K)。 首先，计算热损失率Q： Q=(150-50)/(0.01+0.02+R2) 然后，计算保温层的厚度d： d = (150 - 50) / (2π * 0.04) * ln(0.15 / 0.1) 根据计算结果，可以得到流体的热损失率和保温层的厚度。这样就可以选择合适的保温材料并确定管道保温层的具体尺寸。 需要注意的是，这个公式仅仅是一个简单的近似计算，实际的管道保温计算涉及到更多的因素，如管道壁厚、环境温度等。因此，在实际应用中，通常需要根据具体情况进行更加详细和准确的计算。
保温管道的热损失(精)
保温管道的热损失(精) 概述 保温管道是工业和建筑中常用的一种管道，其主要功能是保持管道内流体的温度。但是，在管道长度较长、管道段数较多、管道转弯较多或者管道连接方式不当的情况下，由于保温带的接合不完全或保温材料的退化等原因，管道会出现热损失现象。本文将探讨保温管道的热损失问题。 热损失的原因 保温管道的热损失主要是因为管道外表面与环境的温度差异造成的。当管道内 流体温度高于环境温度时，管道的热量将向外散发，从而导致热损失。以下几个因素是影响保温管道热损失的重要因素： 管道长度 管道长度是影响管道热损失的重要因素之一。管道长度越长，热流导致的热损 失就越大。在实际工程中，为了减小管道热损失，应当尽量缩短管道长度。 管道段数 管道的段数也是影响管道热损失的因素之一。管道段数越多，管道的热流通道 也就越多，因此热损失也就越大。 管道转弯 管道转弯也会影响管道热损失。在管道转弯处，流体的速度会发生变化，从而 导致管道内温度分布不均，热损失也会加大。 管道接合 管道接合是影响管道热损失的重要因素之一。如果保温带的接合不完全，或保 温材料的附着性不足，就会在管道的接合处造成热桥现象，从而导致热量的散失。 热损失的计算 计算管道热损失的方法主要有两种：经验公式法和热力学计算法。 经验公式法 经验公式法是根据实验和经验得出的计算方法。根据实际情况选择相应的公式，按照公式计算管道的热损失。这种计算方法比较简单，但精度较低。
热力学计算法 热力学计算法是利用物理学原理计算热损失的方法。根据管道的材料、壁厚、 温度、外界温度等因素，利用热传导计算方法计算管道热损失。这种计算方法精度较高，但计算复杂度也比较高。 热损失的控制 为了减小管道热损失，需要采取以下措施： 选择优质保温材料 选择优质保温材料可以有效地降低管道热损失。因为保温材料的导热系数越小，管道的热损失就越小。 加强保温材料的安装 保温材料的安装质量直接影响到管道热损失的大小。因此，在保温材料的安装 过程中，一定要加强管理，确保每个保温带都安装牢固，不留空隙。 减少管道接合处 减少管道接合处也可以降低管道热损失。因为管道接合处的保温效果相对较差，连接处的热量容易向外散发。 采用管道保温隔离材料 采用管道保温隔离材料也可以有效地降低管道热损失。管道保温隔离材料可以 有效地隔离管道内外的热流，从而减小管道的热损失。 结论 保温管道的热损失是影响管道安全和经济性的重要因素之一。热损失的原因主 要是管道外表面与环境的温度差异造成的。通过选择优质保温材料、加强保温材料的安装、减少管道接合处和采用管道保温隔离材料等措施可以有效地降低管道热损失。
保温管道的热损失(精)
保温管道的热损失(加30%安全系数计算： Qt={[2π(TV-TA ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α]}×1.3 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/㎡; TV —系统要求的维持温度，℃； TA —当地的最低环境温度℃； λ —保温材料的导热系数，W/(m℃，见表3； D1 —保温层内径，(管道外径 m； D0 —保温层外径，m; D0=D1+2δ； δ —保温层厚度，m ； Ln —自然对数； α —保温层外表面向大气的散热系数，W/(㎡℃与风速ω，(m/s有关，α=1.163(6+ω1/2 W/( ㎡℃ 蒸汽： QT=（（2*3.14*170°）/（ln （0.113/0.108）/0.043+2/（0.113*1.163*（6+0.2/2））） =1067.6/（0.0392/0.043+2/0.802） =1067.6/3.42 =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 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. ℃ 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
供热管网输送热损失分析
供热管网输送热损失分析 摘要：随着全球气候变暖，全世界都开始了“碳达峰”“碳中和”行动，节 能降耗已经上升到国家战略高度，根据住建部统计数据，截止2020年末，我国 北方供热面积达156亿平方米，北方城市集中供热能耗占全国总能耗20%，随着 国家节能减排的要求及供热品质要求不断提高，供热管网的保温不容忽视。本文 通过理论计算管网的散热量与实际的散热量做对比，分析减小管道热损失的可行 办法，提高热力公司的经济效益。更好的指导今后的供热管网节能设计工作。 关键字：管道保温；硅酸铝；热损失；节能 1 管道保温结构及案例基本情况： 城镇集中供热管网一般采用的是直埋预制保温管，保温管结构有内向外分别是：钢管，保温材料，外护管。管道的保温材料可采用岩棉，石棉，硬质泡沫塑 料等。随着近年来管道制造技术的发展，目前供热管网主要采用预制直埋保温管。 乌鲁木齐市某DN1200供热管网设计供水温度150℃，回水温度80℃，设计 压力2.0Mpa。保温材料为硅酸铝保温，环氧煤沥青玻璃钢外护，无机富锌-聚氨 酯漆防腐。供水管保温厚度100mm，回水管保温厚度80mm。 因外护管损坏，及地下水位高，管沟内积水造成管网热损失较大，热力公司 在原有管道保温的基础上，又在供水管上增加了两层橡塑棉保温，总厚度为50mm。 2 管网的敷设方式 我国常用的敷设方式主要为直埋敷设、地沟敷设、架空敷设。直埋敷 设是指将热力管道直接埋设于土壤中，是目前新建管网使用最广泛、使用最多的 一种敷设方式。 本案例DN1200管网采用预制椭圆拱管沟敷设方式。管网现有5处分支。分 支示意图及管网现状保温做法如图1所示：
图1分支示意图及管网现状保温做法 3管网热损失计算公式① 热水在输送过程中，很大一部分的热损失来自于管道自身的散热损失，各类敷设方式热损失计算公式如下： 直埋敷设时，热网的供水管和回水管敷设在同一沟槽中，供水管和回水管之间存在着热传递，因此： 供水管道的热损失为： 回水管道的热损失为： 式中： 、——供水管和回水管道单位长度的散热损失，W/m； 、——供水管和回水管的热媒温度，℃； ——土壤地表面温度，℃； 、——供水管和回水管的总热阻，m·℃/W； ；
蒸汽管道温度损失计算与分析报告
bw k p g f C G t t k l t •-=∆)( 热水供热管道的温降 1.计算基本公式 1.1温损计算公式 为： 式中： g k —管道单位长度传热系数 C m w ο ⋅/ p t —管热媒的平均温度C ︒ k t —环境温度 C ︒ G —热媒质量流量 s Kg / C —热水质量比热容 C Kg J ︒⋅/ l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取 1m 1.2.管道传热系数为 ∑=++ += n i w w i i i n n g d a d d d a k 111 ln 2111 ππ λπ 式中： n a ， w a —分别为管道外表面的换了系数C m w ο ⋅2/ n d ， w d —分别为管道（含保温层）外径 m i λ —管道各层材料的导热系数 C m w ο ⋅/（金属的导热系数很高， 自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d —管道各层材料到管道中心的距离m 2.1表面换热系数的计算 根据H.Hansen 的研究结果，管受迫流动的努尔特数可由下式计算： 42 .075.0Pr )180(Re 037.0-≈= λ n n n d a N Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38; 2.2外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： ]1)2(2ln[22-+ = w t w t w t w d h d h d a λ 式中： t λ—管道埋设处的导热系数。 t h —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 36.7 C m w ο ⋅/ C.土壤的导热系数t λ=0.6 C m w ο⋅/
罐体及管道热损耗、保温、加热电伴热计算教程
罐体及管道热损失及保温、加热计算篇（电伴热计算公式及参数表查询） 电伴热计算公式及参数表查询 管线散热量计算 1、查表计算法 (1) 求单位长度管道标准散热量QbΔT=Tj-T0 Tj (介质工艺温度)T0（环境最低温度） 根据DN、ΔT、δ三个参数查“表3-1”，可得室外单位长度金属管道的标准热散失量Qb。 表3-1：管道散热量（Qb）条件：碳钢管道、玻璃纤维保温、室外、风速9m/s。单位：w/m
(2) 求单位长度管道的实际热散失量Qs 计算公式：Qs = K1 · K2 · K3 · Qb ·················· (3-1)Equation Qs = K1 · K2 · K3 · Qb ·················· (3-1) 式中：Qs ----- 单位长度管道的实际热散失量W/m Qb ----- 单位长度管道的标准热散失量W/m K1 ----- 保温材料导热系数修正系数值 K2 ----- 管道材料修正系数
表3-3: 管道材料修正系数K2 表3-4: 环境条件修正系数K3 2、公式计算法 管道热损失计算公式 2兀λ(Tj —To） Qs＝------------------- …………………. （3-2） ln[（d+2δ）÷d] 式中：Qs—管道实际散热量，Kcal/h·m或W/m Tj—介质维持温度，℃ T0—冬天最低温度，℃ λ—在介质维持温度时保温材料的导热系数，Kcal/h·m·℃或W/m·℃ d—管道外径，mm δ—保温层厚度，mm 3、储罐和容器散热量计算 (1) 求容器或罐体的总表面积S、m2 a.二端为平面的圆柱容器： S=πD（R+H） S---总表面积m2 D---容器外径m R---容器半径m H---容器高度m b. 二端为半球的圆柱容器： S=πD（2R+H）
管道保温层计算
管道保温层厚度的计算方法(三种方法) 该帖被浏览了3551次 | 回复了3次(一).通过控制保温层外表面温度的方法计算备注 管道内介质的温度℃t= 95 输入 主保温层外表面温度℃tw1= 34.66 tw1=33.4+0.028×(t－50) (或者根据工艺要求直接输入) 保温层平均温度℃tp= 64.83 tp=(t+tw1)/2 保温材料在tp温度下的导热系数W/m·℃λ1=0.048 输入 管道外径m dw= 0.219 输入 管道周围空气温度tk= 28 输入 管道外的风速m/s ω= 4 输入 保温层表面到周围空气的放热系数 W/(m2·k) αh=25.53 αh=11.63+6.95×ω0.5 设管道主保温层外径为 d1: d1/dw×ln(d1/dw)= 0.1556 d1/dw×ln(d1/dw)=2×λ1×(t-tw1)/[αh×dw×(tw1-tk)] 令d1/dw×ln(d1/dw)=x·lnx查表得：x·lnx= 0.1556 输入见后面附表1 x= 1.147 输入见后面附表1 则保温层厚度δ为: m δ=0.0161 δ=(d1-dw)/2=(x-1)×dw/2 (二).通过控制最大热损失的方法计算 管道内介质的温度℃t= 95 输入 保温层平均温度℃tp= 70 输入此计算方法计算保温层 厚度时,外表面温度未知,平均温度查附表2 保温材料的导热系数W/m·℃λ1=0.048 输入 管道外径m dw= 0.219 输入 管道周围空气温度tk= 28 输入 保温层表面到周围空气的放热系数W/(m2·k) αh=0.034 查附表3 单位表面允许最大散热量q q= 93 查附表4 设管道主保温层外径为 d1: d1= 0.3527 ln(d1/dw)=2×3.14×λ1×[(t-tk)/q－αh] 则保温层厚度δ为: m δ=0.0668 注:当预先定出管道或设备的表面最大允许散热损失时,其保温层的经济厚度 为: δ1=0.0037 δ1=2.69×dw1.2×λ11.35×tw11.73/q1.5 (三).通过控制温度降时的保温层厚度计算 管道内的介质流量 kg/h G= 35 输入