管道热损失的计算方法
管道热损失计算范文
管道热损失计算范文计算管道热损失的方法有多种，下面将介绍两种常用的方法：传统计算方法和数值模拟方法。
传统计算方法是最常用的计算管道热损失的方法之一、它主要基于热传导的原理来计算管道的热损失。
该方法的核心是根据管道材料的热传导性能和温度梯度来计算管道的传导热损失。
在传统计算方法中，我们可以使用下面的公式来计算管道的传导热损失：Qc = πdLλ(Th - Tc) / ln(Th / Tc)其中，Qc是管道的传导热损失，d是管道的直径，L是管道的长度，λ是管道材料的热导率，Th是管道的表面温度，Tc是环境的温度。
除了传导热损失，对流热损失也是管道热损失的重要组成部分。
对流热损失是指管道的表面与周围介质之间的热交换过程。
计算对流热损失需要考虑流体的速度、密度、粘度等因素。
在传统计算方法中，可以使用下面的公式来计算管道的对流热损失：Qh = hcA(Th - Tc)其中，Qh是管道的对流热损失，hc是对流换热系数，A是管道的表面积。
另外，管道热损失还包括辐射热损失。
辐射热损失是指管道表面与周围环境之间的热辐射过程。
计算辐射热损失需要考虑管道表面的发射率、环境温度等因素。
在传统计算方法中，可以使用下面的公式来计算管道的辐射热损失：Qr=εσA(Th^4-Tc^4)其中，Qr是管道的辐射热损失，ε是管道表面的发射率，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数。
传统计算方法的优点是简单易用，但是由于其基于一些经验公式，计算结果可能与实际情况存在偏差。
因此，为了更准确地计算管道热损失，可以采用数值模拟方法。
数值模拟方法是一种基于计算流体力学（CFD）的方法，利用计算机对管道内的流动和传热进行数值模拟，从而得到管道的热损失。
数值模拟方法需要先建立管道的几何模型，并设置流体的边界条件、物理参数等。
然后通过求解Navier-Stokes方程和能量方程，来计算管道的流动场和温度场。
数值模拟方法的优点是可以更准确地计算管道的热损失，且可以考虑更多的因素。
管道热损失的计算方法
管道热损失的计算方法1.简化法简化法是最简单和常用的管道热损失计算方法之一、它基于平均温度差来估算管道的热损失。
具体步骤如下：步骤一：确定管道的长度、内径和外径。
步骤二：根据管道材料的热导率和外环境的温度，计算出管道的热传导热阻。
步骤三：根据流体的流速和物性参数，计算出流体的对流热阻。
步骤四：计算出平均温度差（ΔTm）。
步骤五：根据热传导热阻、对流热阻和平均温度差，计算出管道的热损失。
采用简化法进行计算的优点是简单易行，适用于一些简单的工程项目。
但是，由于忽略了管道内外表面的对流换热条件的差异，所以计算结果存在一定的误差。
2.设计图表法设计图表法是一种基于经验公式和查找表的计算方法。
它通过查表或者使用经验公式，将管道的热损失系数与管道直径、管壁材料、环境温度等因素相结合，得到管道的热损失。
具体步骤如下：步骤一：根据管道的材料、直径和环境温度，查表或使用经验公式，确定管道的热损失系数。
步骤二：根据管道的长度和流体温度，计算出管道的热损失。
设计图表法的优点是简便易行，适用于一些常见的管道材料和流体类型。
但是，由于经验公式和查找表都是基于统计数据得出的，所以适用性有一定的局限性。
对于特殊材料和流体，可能会存在较大的误差。
3.热传导方程法热传导方程法是一种基于热传导方程的计算方法，适用于复杂管道系统的热损失计算。
具体步骤如下：步骤一：建立管道系统的热传导方程。
步骤二：根据管道内外表面的对流换热条件，在热传导方程中添加相应的边界条件。
步骤三：求解热传导方程，得到管道的温度分布。
步骤四：根据温度分布，计算出管道的热损失。
热传导方程法的优点是准确性高，适用于复杂的管道系统。
但是，它的计算过程较为复杂，需要进行数值模拟和求解，计算量较大。
总结起来，管道热损失的计算方法有简化法、设计图表法和热传导方程法。
不同的方法适用于不同的工程项目，根据实际情况选择合适的方法进行计算，能够提高热管道系统的设计和优化效果。
电伴热计算公式
管道热损失计算公式：Q(w)=2 π * λ *L*(tr-tu)/ln(D/d)式中：D(m)= 管道加保温层的外径( 单位m)d(m) = 管道外径( 单位m)π =3.14λ = 绝热层导热系数(w/m. ℃)L(m)= 管道长度( 单位m)tr( ℃)= 管道内部流体要保持温度( 单位℃)tu( ℃)= 外界环境最低温度( 单位℃)计算管道所需要的热负荷QtQt=Q(w)*n式中：n 保温材料的保温系数（见下表）：fsd 保温系数导热常数（W/m ℃）玻璃纤维1.00.036矿渣棉1.060.038矿渣毯1.200.043发泡塑料1.170.042聚氨酯0.670.024每个阀门需要的发热电缆长度等于每米管道所需要的电缆长度与散热系数的乘积。
各种阀门的散热系数如右表：每个阀门需要的发热电缆长度等于每米管道所需要的电缆长度与散热系数的乘积。
闸门1.3蝶阀，节流阀0.7球阀0.8球心阀1.2各种阀门的散热系数如右表：Q=(To-Ta)/[0.5*D1*ln(D1/Do)/λ+1/αS]式中：Q—以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量，（W/ ㎡）To—罐体外表面温度（℃无衬里时，取介质的正常运行温度；有内衬时，按有外保温层存在的条件下进行传热计算确定；Ta—环境温度，（℃）运行期间平均气温；D1—绝热层外径（m）Do—罐体外经（m）λ—绝热层导热系数，（W/m* ℃）αS—绝热层外表面向周围环境的放热系数，（W/㎡*℃）αS=1.163*（10+6W ）W为当地年平均风速，无风速时αS取11.63箱体热损失量计算公式：Q=(To-Ta)/（δ/λ+1/αS）（W/㎡）式中δ—绝热层厚度（m）其余同上。
管道热损失的计算方法
第一根从保温层外表面到沟内空气的热阻m· ℃/W 第一根管道从热媒到沟内空气的总热阻 m· ℃/W 第二根管道中热媒的温度 第二根管道内径 第二根管道外径 第二根管壁的热阻 m m ℃
输入
第二根管道从热媒到管内壁的热阻 m· ℃/W
输入 输入
第二根管道保温层外表面的直径 第二根管道保温材料的热阻
第二根从保温层外表面到沟内空气的热阻m· ℃/W 第二根管道从热媒到沟内空气的总热阻 m· ℃/W 从地沟内空气到室外空气的热阻 m· ℃/W 地沟内空气温度 ℃ 则地沟内管道的总散热损失 则通风系统的通风排热水量为 W W
2
Rngo= λ
go=
输入 输入 输入
Fwgo= m m Swgo= dwgo= Rgo= h= λ t= α k= H= Rt=
地沟横截面外表面的当量直径
七、土壤的热阻 从地表面到管中心线的埋设深度 m 管材的导热系数 土壤的放热系数 管子的折算埋深 土壤的热阻 W/m· ℃ W/m · ℃ m m· ℃/W
输入 输入
m· ℃/W 二、管壁的热阻 W/m· ℃
输入 输入
Байду номын сангаас
m m· ℃/W 三、保温材料的热阻 W/m· ℃ m
保温材料的导热系数 保温层外表面的直径 保温材料的热阻
输入 输入
Rb= m· ℃/W 四、从管道保温层外表面到周围介质的热阻 v= 保温层外表面附近空气的流动速度 m/s 保温层外表面对空气的放热系数 W/m2· ℃ α w= Rw= 从保温层外表面到沟内介质的热阻 m· ℃/W 五、从沟内空气到沟内壁之间的热阻 Fngo= 地沟内净横截面面积 m2 地沟内净横截面的周长 地沟内廓横截面的当量直径 沟内壁放热系数 W/m · ℃
管道热损计算
输入值 280 15 0.377 0.043 0.05 1.5 400 输出结果 7.85025 0.477 360.4272132
单位 W/mຫໍສະໝຸດ 热焓值 每小时损耗蒸汽量=QT*3600*管线长度/热焓值/1000
3059 KJ/Kg 169.6682533 Kg/h
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℃)， 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；
实例：
管道外径377mm，管道长度400米，蒸汽出厂温度280度。大气温度15度，热损耗理 论计算，过热蒸汽0.6MPa，温度280℃，热焓值3018KJ/Kg。300℃热焓值 3059KJ/Kg
方法： 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：
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/( ㎡℃ ) 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 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
参数 TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃； D1 — 保温层内径，(管道外径) m； λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃) δ — 保温层厚度，m； ω-风速 h-管线长度
管道热损失的计算方法
dngo=4× Fngo/Sngo 可近似取12 W/m · ℃ Rngo=1/(3.14× α ngo× dngo)
2
dwgo=4× Fwgo/Swgo Rgo=ln(dwgo/dngo)/(2× 3.14× λ
go)
当土壤温度10～40℃,中等湿度土壤取1.2～2.5W/m· ℃ 可取12～15W/m · ℃ H=h+λ t/α k Rt=ln(2× H/dz+[(2× H/dz)2－1]0.5/(2× 3.14× λ t)
95 0.207 0.005 0.219 5.438E-05 0.319 0.599 0.052 0.657 70 0.147 0.007 0.159 7.573E-05 0.259 0.777 0.065 0.849 0.339 50.7 10841.1 35.0 10610.1
输入
输入 输入
第一根管道保温层外表面的直径 第一根管道保温材料的热阻
2
输入
m m
Sngo= dngo= α
ngo=
0.468 3 0.624 12 0.043 0.93 0.5 3.2 0.625 0.00027
1.2 1.5 14 1.31 0.296 95 20 100 0.2 9037.86
输入 输入 输入
从沟内空气到沟内壁之间的热阻 m·℃/W 六、地沟壁的热阻 地沟壁的导热系数 W/m·℃ 地沟外横截面积 地沟外横截面的周长 地沟壁的热阻 m· ℃/W m
地沟管线供热管道热损失计算
一、从热媒到管内壁的热阻 从热媒到管内壁的放热系数 管道内径 m 从热媒到管内壁的热阻 管材的导热系数 管道外径 管壁的热阻 W/m · ℃
2
α n= dn = Rn= λ g= dw= Rg= λ b= dz=
管道热损失的计算方法
管道热损失计算
备
注
Rn=1/(3.14×αn×dn)
Rb=ln(dw/dn)/(2×3.14×λg)
Rb=ln(dz/dw)/(2×3.14×λb)
αw=11.6+7×v0.5 Rw=1/(3.14×dz×αw)
主要是阀门、补偿器、支座的损失地上敷设取0.25 ΔQ=(t-t0)×(1+β)×l/(Rn＋Rg+Rb+Rw)Biblioteka 架空管线供热管道热损失计算
一、从热媒到管内壁的热阻
从热媒到管内壁的放热系数 W/m2·℃
管道内径
m
从热媒到管内壁的热阻 m·℃/W
二、管壁的热阻
αn= dn= Rn=
300 0.1 0.01062
输入 输入
管材的导热系数 管道外径 管壁的热阻
W/m·℃
λg=
m
dw=
m·℃/W
Rg=
三、保温材料的热阻
42 0.108 0.00029
输入 输入
保温材料的导热系数 W/m·℃
λb=
0.09
保温层外表面的直径
m
dz=
0.188
保温材料的热阻
m·℃/W
Rb= 0.98073
四、从管道保温层外表面到周围介质的热阻
输入 输入
保温层外表面附近空气的流动速度 m/s
v=
保温层外表面对空气的放热系数 W/m2·℃
αw=
从保温层外表面到周围介质的热阻 m·℃/W
Rw=
五、供热管道的散热损失
3 20.3321 0.08332
输入
管道中热媒的温度
℃
t=
200 输入
管道周围环境(空气)温度 ℃
蒸汽管道热损耗计算(自用)
℃ ℃ W/(m℃) m m m
பைடு நூலகம்
系统要求的维持温度 当地的最低环境温度 保温材料的导热系数 保温层内径，(管道外径) 保温层外径 保温层厚度 修正系数 自然对数
保温材料 玻璃纤维 矿渣棉 硅酸钙 膨胀珍珠岩 蛭石 岩棉 聚氨酯 聚苯乙烯 泡沫塑料 石棉
10.99 6.9 181.68
W/(㎡℃) m/s W/m
安全系数为30% Qt={[2π (TV-TA) ]/〔( LnD0/D1）1/λ +2/( D0α )]}×Z×1.3
α
=1.163(6+ω 1/2) 单
TV： TA： λ ： D1： D0： δ ： Z ： Ln： α ： ω： Qt：
200 -15.8 0.054 0.45 0.75 0.1 1
导热系数 λ
0.036 0.038 0.054 0.054 0.084 0.043 0.024 0.031 0.042 0.093
管道材料 修正系数Z 碳钢 铜 不锈钢 塑料 1 0.9 1.25 1.5
保温层外表面向大气的散热系数 当地最大风速（扬州最大风速6.9） 单位长度管道的热损失
群号： 作者：
217524414
抹心一剑
α
=1.163(6+ω 1/2) 单位 W/( ㎡℃ )
绿颜色的格子需要输入数值 黄颜色的格子是求出的数值
注意输入值的单位！
保温材料 玻璃纤维 矿渣棉 硅酸钙 膨胀珍珠岩 蛭石 岩棉 聚氨酯 聚苯乙烯 泡沫塑料 石棉
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42 0.108 0.00029
输入 输入
保温材料的导热系数 W/m·℃
λb=
0.09
保温层外表面的直径
m
dz=
0.188
保温材料的热阻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m·℃/W
Rb= 0.98073
四、从管道保温层外表面到周围介质的热阻
输入 输入
保温层外表面附近空气的流动速度 m/s
v=
保温层外表面对空气的放热系数 W/m2·℃
架空管线供热管道热损失计算
一、从热媒到管内壁的热阻
从热媒到管内壁的放热系数 W/m2·℃
管道内径
m
从热媒到管内壁的热阻 m·℃/W
二、管壁的热阻
αn= dn= Rn=
300 0.1 0.01062
输入 输入
管材的导热系数 管道外径 管壁的热阻
W/m·℃
λg=
m
dw=
m·℃/W
Rg=
三、保温材料的热阻
αw=
从保温层外表面到周围介质的热阻 m·℃/W
Rw=
五、供热管道的散热损失
3 20.3321 0.08332
输入
管道中热媒的温度
℃
t=
200 输入
管道周围环境(空气)温度 ℃
管道的长度
m
管道附件的散热损失系数
t0=
0
输入
L=
240 输入
β= 0.25 输入
供热管道的散热损失
W
ΔQ= 55816.1
管道热损失计算
备
注
Rn=1/(3.14×αn×dn)
Rb=ln(dw/dn)/(2×3.14×λg)
Rb=ln(dz/dw)/(2×3.14×λb)
αw=11.6+7×v0.5 Rw=1/(3.14×dz×αw)
主要是阀门、补偿器、支座的损失地上敷设取0.25 ΔQ=(t-t0)×(1+β)×l/(Rn＋Rg+Rb+Rw)