保温管道热损失计算
管道热损失的计算方法
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)
供热管道热损失计算
备注
1
0.53
0.64
0.033
0.8843
2
0.48
0.59
0.033
0.9661
3
0.43
0.53
0.033
1.0758
4
0.38
0.48
0.033
1.2095
5
0.33
0.44
0.033
1.4178
6
0.27
0.39
0.033
1.6672
7
0.22
0.30
0.033
1.5602
8
0.16
0.24
4
2.55
0.48
1.5
0.323
5
2.43
0.44
1.5
0.329
6
2.40
0.39
1.5
0.341
7
2.26
0.30
1.5
0.360
8
2.23
0.24
1.5
0.384
双管并行时的附加热阻计算
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
管子折算 埋深H （m） 2.73 2.70 2.58 2.55 2.43 2.40 2.26 2.23
序号 用电部门 设备功率（kW）
1 建筑照明 1.1 建筑照明 2 用电设备 2.1 循环泵 2.2 补水泵 2.3 循环泵 2.4 补水泵 2.5 循环泵 2.6 补水泵 2.7 循环泵 2.8 补水泵 2.9 循环泵 2.10 补水泵
28.59
30 0.75 55 1.5 30 0.75 37 1.1 55 1.5
管壁热阻Rg
（W/m·℃） （m·℃/W）
蒸汽管道温度损失计算及分析
bw k p g f CG 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： gk —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/pt —管内热媒的平均温度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1m1.2.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中：na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd —分别为管道（含保温层）内外径mi 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m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：42.075.0Pr)180(Re037.0-≈=λnn n d a NPr 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-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —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36.7C m w ο⋅/ C.土壤的导热系数t λ=0.6C m w ο⋅/D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m，所以取th=1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取λ=0.03Cmwο⋅/F. 保温层外包皮材料是：PVC，取λ=0.042Cmwο⋅/G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
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。
供热管道热损失计算
序管道内径d n 热媒到管内壁放热系数αn 热媒到管内壁热阻R n号（m ）（W/m 2·℃）（m·℃/W ）10.53000.002120.453000.002430.43000.002740.353000.003050.33000.003560.253000.004270.23000.005380.153000.0071管道内径d n 管道外径d w管材的导热系数λg管壁热阻R g（m ）（m ）（W/m·℃）（m·℃/W ）10.50.53480.0001920.450.48480.0002130.40.43480.0002140.350.38480.0002550.30.33480.0002760.250.27480.0003070.20.22480.0003080.150.16480.00015序管道外径d w 保温层外表面直径d z 保温材料导热系数λb保温材料热阻R b 号（m ）（m ）（W/m·℃）（m·℃/W ）10.530.640.0330.884320.480.590.0330.966130.430.530.033 1.075840.380.480.033 1.209550.330.440.033 1.417860.270.390.033 1.667270.220.300.033 1.560280.160.240.033 2.0519序地表面到管中心线管材导热系数λt土壤放热系数αk 管子折算埋深H 号埋设深度h （W/m·℃）（W/m 2·℃）（m ）（m ）11.23 1.512.73备注热媒到管内壁热阻计算序号备注管壁热阻计算备注保温材料热阻计算备注管道埋深折算2 1.2 1.51 2.703 1.08 1.51 2.584 1.05 1.51 2.5550.93 1.51 2.4360.9 1.51 2.4070.76 1.51 2.2680.73 1.51 2.23序保温层外表面直径d z 管材导热系数λt 土壤热阻R t号（m ）（W/m·℃）（m·℃/W ）1 2.730.64 1.50.3022 2.700.59 1.50.3093 2.580.53 1.50.3144 2.550.48 1.50.3235 2.430.44 1.50.3296 2.400.39 1.50.3417 2.260.30 1.50.36082.230.24 1.50.384管子折算埋深H 双管距离b 管材导热系数λt 双管并行时附加热阻R c （m ）（m ）（W/m·℃）（m·℃/W ）12.730.2 1.50.3512 2.700.2 1.50.3503 2.580.2 1.50.3454 2.550.2 1.50.3445 2.430.2 1.50.3396 2.400.2 1.50.3377 2.260.2 1.50.33182.230.21.50.330序热媒到管内壁热阻管壁热阻保温材料热阻土壤热阻供热管道总热阻号R n R g R b R t R i 10.00210.000190.88430.302 1.188220.00240.000210.96610.309 1.277630.00270.00021 1.07580.314 1.393140.00300.00025 1.20950.323 1.536150.00350.00027 1.41780.329 1.750960.00420.00030 1.66720.341 2.012570.00530.00030 1.56020.360 1.926380.00710.000152.05190.3842.4427备注供热管道（供、回水段）总热阻计算供热一次网供水段管道单位长度热损失计算管子折算埋深H （m ）备注土壤热阻计算序号备注双管并行时的附加热阻计算序供水回水土壤地表总热阻R i 附加热阻R c 单位长度号温度t 1温度t 2温度t d·b （m·℃/W ）（m·℃/W ）耗热损失q供水（℃）（℃）（℃）（W/m ）112060-5.1 1.18820.35197.62212060-5.1 1.27760.35090.77312060-5.1 1.39310.34583.34412060-5.1 1.53610.34475.75512060-5.1 1.75090.33966.75612060-5.1 2.01250.33758.38712060-5.1 1.92630.33160.93812060-5.12.44270.33048.50序供水回水土壤地表总热阻R i 附加热阻R c 单位长度号温度t 1温度t 2温度t d·b （m·℃/W ）（m·℃/W ）耗热损失q 回水（℃）（℃）（℃）（W/m ）112060-5.1 1.18820.35125.94212060-5.1 1.27760.35026.09312060-5.1 1.39310.34526.08412060-5.1 1.53610.34425.42512060-5.1 1.75090.33924.26612060-5.1 2.01250.33722.56712060-5.1 1.92630.33123.32812060-5.12.44270.33020.10序热网分段供水段回水段一次网输送热损失小计Q 0号计算长度L （m ）热损失Q 0供水（k W ）热损失Q 0回水（k W ）（kW ）167597.6225.9465.8917.5183.40287590.7726.0979.4222.83102.25390083.3426.0875.0023.4898.48457575.7525.4243.5614.6258.175245066.7524.26163.5559.45223.006245058.3822.56143.0355.27198.30767560.9323.3241.1315.7456.87875048.5020.1036.3715.0851.45647.96223.97871.93745.15257.571002.72回水段单位长度耗热损失q 回水（W/m ）小 计考虑直埋管道散热损失附加系数0.15后，热损失合计供热一次网热力输送损失计算供热一次网回水段管道单位长度热损失计算供水段单位长度耗热损失q 供水（W/m ）项目实物量（GJ ）比例项目实物量（GJ ）比例采暖需要量2997730.1598.58%换热站损失29977.30.99%一级网损失13168.520.43%449.309902总供热量3040875.97100.00%总面积指标总功率负荷(m 2)（W/m 2）(kW)系数1单系统换热站（15座）2294.2549.1836480.752双系统换热站（11座）3045.35412.1836480.753三系统换热站（5座）180847.2336480.754合计7147.628.59运行数量（台）循环泵3061800.80.75补水泵0.756 4.50.80.7515万平方米循环泵5594950.80.75（9座）补水泵1.5913.50.80.7520万平方米循环泵3082400.80.75（4座）补水泵0.75860.80.7525万平方米循环泵3762220.80.75（3座）补水泵1.16 6.60.80.7530万平方米循环泵5584400.80.75（4座）补水泵1.58120.80.7535万平方米循环泵3762220.80.75（2座）补水泵1.16 6.60.80.75循环泵4562700.80.75补水泵 1.5690.80.75循环泵7532250.80.75补水泵 2.236.60.80.75合计2358.8总供热量3040876100%序号项目年工作时间(h)换热站类型设备名称单机功率（kW ）运行功率（kW ）需要系数负荷系数10万平方米（640万平方米（250万平方米（11建筑物照明电力能耗7.829.6125.102主要用电设备498.7612.901600.833输电线路损耗10.1312.4532.52516.65634.961658.45设备名称2460.825541560.810944490.8255427.590.810942480.825541580.8109429.660.8255418.560.810944480.8255427.580.8109429.660.8255418.560.810943660.8255422.560.810946030.8255437.530.810949 合计年用电量（万kW •h ）折标准煤当量值(tce)折标准煤等价值(tce)年用电时间（h)需要系数总用电能耗合计序号额定功率（kW ）运行台数（台）序号用电内容1循环水泵2循环水泵3循环水泵4循环水泵5循环水泵6循环水泵循环水泵8循环水泵30303755374575实际运行功率（kW）5570.056380330.064538520.06297480.074312030.080042710.090936990.090754360.04561051保温层厚度0.05320.18326653.20.05320.20021653.20.05320.22295653.70.05370.25066655.50.05550.29381756.50.05650.3455141.80.04180.3233441.60.04160.4252268.5930122872.839868.53462717.12764 2.8406939.2087312483.80073119.15427418.36301 2.9103389.6919609392.93410679.64023419.33219 2.96177210.5284889109.84907810.4808921.00938 3.04496911.146789123.25090511.1018422.24863 3.1022812.409514152.99603712.3691624.77867 3.209983 14.9372108222.12026814.903729.84091 3.39588 18.5678601343.76542918.5409137.10877 3.61385327.3746.2927.31831 3.3075572773027.01851 3.29652225.8666.6425.81937 3.25112525.5651.2525.5196 3.23944724.3591.4924.32057 3.1913222457724.02082 3.17892122.6511.7622.62211 3.11892822.3498.2922.32241 3.105591备注125.1148.642565.122.85796125.7845 1.288508125.1159.831965.122.7817137.0502 1.509883125.1174.27865.122.46797151.81 1.821639125.1192.162165.122.38726169.7749 2.241245125.1219.03765.122.05468196.9824 2.950862125.1251.764765.121.96898229.7957 3.936303125.1240.983465.121.55437219.429 3.601108125.1305.58465.121.46221284.1218 5.858183备注77.3511143.925233.42591 1.28850883.1739343.7786639.39528 1.50988390.6914343.1757747.51566 1.82163999.9980543.0206856.97737 2.241245113.983342.3815771.60173 2.950862131.014242.2168888.79734 3.936303125.403841.4201683.98368 3.601108159.020941.24304117.7779 5.858183135017501800115049004900135015001022.82548449.309902折标煤（当量）2.51 3.093.33 4.101.98 2.437.829.61364839.4018240.493648108.351824 1.48364852.5318240.66364848.5918240.72364896.311824 1.31364848.5918240.72364859.1018240.98364849.2518240.72509.20年运行时间（h ）年耗电量(万kWh)年用电量29.42307.883080.915521.665539.233010.503036.29379.713771.925519.255536.29379.713744.134511.824536.78759.8575475.35年用电量（万kWh）。
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
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)
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 3 αw= 20.3321 保温层外表面对空气的放热系数 W/m2℃ Rw= 从保温层外表面到周围介质的热阻 m℃/W 0.08332 五,供热管道的散热损失 管道中热媒的温度 管道周围环境(空气)温度 管道的长度 m W 管道附件的散热损失系数 供热管道的散热损失 ℃ ℃ t= t0= L= β= ΔQ= 200 0 240 0.25 55816.1
架空管线供热管道热损失计算
一,从热媒到管内壁的热阻 αn = 从热媒到管内壁的放热系数 W/m2℃ dn = 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℃ m m℃/W 三,保温材料的热阻 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 W/m℃ m m℃/W λb = dz= Rb= 0.09 0.188 0.98073 输入 输入 输入 m℃/W 二,管壁的热阻 λg= dw= Rg= 42 0.108 0.00029 输入 输入 Rn= 300 0.1 0.01062 输入 输入
�
管道热损失的计算方法
n216.0175141 Re n57553.95683 Pr n 3.54
n0.3
u n1
νn0.000000556λ
4.51%
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/( ㎡℃ )
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
Nu f=0.023Re n Pr n Re f=u n d n/ν
63(6+ω1/2) W/( ㎡℃ )。