管道平面热损失计算

A 简易热工设计

1 设计需要确定的工艺参数

1) 管道要求的维持温度，TV ；

2) 当地最低环境温度CC), TA ;

3) 管道的外径，D；

4) 容器的表面积, S；

5) 管道的保温材料品种及厚度；

6) 管道是在室内或室外。

2 管道、平面热损失计算

2.1 管道保温管道的热损失(加30%安全系数)按公式(1)计算：Qt={[2 n (TWA) ]/〔( LnD0/D1 ) 1/ 入+2/( DO a )]} X 1.3

2.2 平面保温平面的热损失(加30%安全系数)按公式(2)计算：

QP=[(TV- TA)/( S / 入+1/ a )] X 1.3 .....................................

式(1)和式(2)中：

Qt —单位长度管道的热损失, W/m ；

Qp —单位平面的热损失，W/ m2;

TV —系统要求的维持温度，C；

TA —当地的最低环境温度C；

入T呆温材料的导热系数，W/(m C),见表3;

D1—呆温层内

径，

(管道外径) m；

D0—呆温层外

径，

m;

D0=D1+2S；

S—呆温层厚

度，m；

Ln —自然对数；

a T呆温层外表面向大气的散热系数，W/(mc)与风速co, a值按公式(3)计算：

a =1.163(6+ 3 1/2) W/(mC ) (3)

表 3 常用呆温材料导热系数

呆温材料导热系数W/ (m. C )…(1) (2)

(m/s)有关,

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

表4 管道材质修正系数

碳钢1不锈钢1. 25

a铜0. 9塑料1.5

B电伴热设计

首先应知道管道的口径、保温层材料及厚度和所需维持温度之差△ T, 查管道散热量表，(乘以适当的保温系数)，就能得到单位长管道的散热量，如果管子在室内则再乘以0.9。如果伴热的是塑料管道，因为塑料的导热性远低于碳钢

(0.12:25 )，故可用0.6-0.7的系数对正常散热量加以修正。

例1：某厂有一管线，管径为1/2"，保温材料是硅酸钙，厚度10mm，管道中流体为水，水温需保持10 C,冬季最低气温是-25 C,环境无腐蚀性，周围供电条件

380V、220V均有，求管道每米热损失？

步骤一：△ T = TA - TB =10 °C - (-25 C) =35 C

步骤二：查管道散热量表，管径1/2"。10mm保温层。

当厶T =30 C热损失为11.0w/m，当△ T =40 C热损失为14.9w/m，△ T =35 C时，每米损失可采用中间插入法求得(因表中无QB值)。

QB=11.0w/m+ (14.9w/m - 11.0w/m ) [ (35-30)宁

(40-30) ]=12.95w/m

步骤三：保温层采用硅酸钙，查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1.4

Qr=1.4QB X f=1.4 X2.95w/m X1.50=27.195w

答案：管道每米损失热量27.195W

保温材料修正数表

容器罐体耗散热量的计算

首先应计算容器罐体的表面积，并根据保温层材料厚度和介质所需维持的温度，查罐体容器热耗表，可知每平方米热耗散量，再通过计算，京戏有得到容器罐体所需的总热耗散量QT 。

其公式：QT = 1.8QB?S

式中：1.8为保险系数，QB :为每平方米热耗散量(W/m2 ) ——查罐体

容器耗表可知，

S :为容器罐体的表面积(m2)――计算公式如下：

例2：某厂有一直径 3 米，高 4 米的园柱形工艺罐体，当地最低环境温度

-10 C,最高风速15m/S，现采用厚度50mm的玻璃纤维作保温层，罐体的维持温度80 C,求该罐体热耗散量。

步骤一：查罐体容器热耗表可知在风速15mm/S ,环境-10 C,维持温度80C时, QB=77.39W/m2

步骤二：QT=1.8QB?S=1.8QB n D (R+h)

=1.8 X 77.39W/m2X 3.14?3m X (1.5m+4m)=7217.235(W) 答案：我们可知该罐体热耗散量为7217.235W 。