保温管道的热损失(精)

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1、保温管道的热损失(加 30%安全系数 计算:Qt=2n(TV-TA /( LnDO/Dl) 1/九+2/( D0axl.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/m;TV 系统要求的维持温度,C ;TA 当地的最低环境温度C ;九保温材料的导热系数,W/(mC,见表3;Dl 保温层内径, (管道外径 m;D0 保温层外径,m; D0=D1+2S ;8 保温层厚度,m ;Ln 自然对数;a 保温层外表面向大气的散热系数,W/(mC与风速,(m/s有关,a=1.163(6+1/2 W/( mC蒸汽:QT=(2*3.l4*l70) /(ln(0.ll3/0.l08) /

2、0.043+2/(0.ll3*l.l63*(6+0.2/2) =l067.6/(0.0392/0.043+2/0.802)=l067.6/3.42=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

3、.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. C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蒸汽在管网中输送过程中的热损失大小,主要取决与保温结构和凝结水输排量 的多少;下面试着计算回答一下楼主的问题。1、计算参数条件(1) 根据工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50264-97附录B,当设 备

4、管道外表面温度T 0为250C时,绝热层外表面最大允许热损失量Q值常年运行 工况163W/m;季节运行工况279W/mo本问题只提供了蒸汽的压力为1.4MPa,蒸汽温度为250C,管径为DN200, 保温层厚度为100mm,没有说明保温层材料选用的是哪种。如果假设本管道为全 年运行工况,保温层材料选用的是岩棉管壳其导热系数久=0.0540.063W/(m C)o(2) 本问题没有提供管道输送蒸汽的流量为多大,根据城市热力网设计规 范7.3.4蒸汽热力网供热介质的最大允许设计流速应采取下列数值:1 过热蒸汽管 道:1)公称直径大于200mm的管道80m/s ; 2)公称直径小于等于200mm的管

5、道 50m/s。查蒸汽管道水力计算表:当管径DN200mm蒸汽的管道流速49.6m/s时,可通 过蒸汽的流量为6t/h ;所以,本计算假设的流量按6t/h (6000Kg/h)计。2、热损失计算(1)计算依据:工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50264-97。4.4.3求绝热层的热、冷损失量应按下式计算:4.4.3.1 圆筒型单层绝热结构热冷损失量应按下式计算:Q 二T 0- T a / (D 1/2九)In D 1/ D 0+1/as (W/m)式中:Q为以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量。两种不同热损失单位之间的数值转换,应采用下式计算:q 二 nD1 Q (W/m)式中:q为以每

6、米管道长度表示的热损失量。(2)计算:式中:T 0取250C (蒸汽管道外表面温度)T a取12.9C (石家庄地区年平均温度)D 1取0.419m (蒸汽管道绝热层外径)D 0取0.219m (蒸汽管道外径)九取0.06W/mC (岩棉管壳导热系数)as取11.63W/乩C (绝热层外表面向周围环境的放热系数)用以上数据套入以上两式中得:Q二100.63 W/m (以每平方米绝热层外表面表示的热损失量)q二132.4 W/m (以每米管道长度表示的热损失量)3000mx132.4 W/m 二 397200 W 二 1429920 KJ/h3、计算长度3000米、DN200管道流量6t/h时过

7、热蒸汽的热量焓值:从过热蒸汽表中差得:压力1.4MPa温度250C蒸汽的的焓值为 2927.6KJ/Kg。6000Kg/hx2927.6KJ/Kg 二 17565600 KJ/h4、计算本条长度为3000m过热蒸汽管道的保温层热损失的百分比:112992017565600 二 0.081 二 8.1%5、另外还得根据疏水装置的多少,计入管道疏水的热量损失。从上述以每平方米绝热层外表面表示的热损失量计算结果Q二100.63 W/m的 数值看,小于工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50264-97附录B“当设备 管道外表面温度T 0为250C时,绝热层外表面最大允许热损失量Q值常年运行工 况16

8、3W/m” ;保温层的设计厚度及选用材料正确合格。以上计算不知正确与否,供楼主参考,并请其他专家老师及同行朋友帮助核算 验证。谢谢!通过平壁的导热量计算公式O=AAAT/A式中:-单位时间内通过平壁的热量(W ;A-平壁面积(、M9、;A-物体的热导率W / (MKA-物体的厚度(M ;AT-平壁两表面之间的温度差(K。气温 0时 相对于水=0.0241*596.2*(50+273.15)=4643.15瓦=4643.15 焦/秒=4643.15/4.184=1109.73卡/秒=1109.73*3600/1000 = 3995.06 大卡 / 小时气温 0时 相对于气=0.54*596.2*

9、(50+273.15)=101037.5瓦=101037.5 焦/秒=101037.5/4.184=24865.56卡/秒=24865.56*3600/1000 ?= 89516.01大卡/小时 那要看单位时间内产生的热量和风扇带动空气散发的热量大小关系单位时间加热器产热Q1=1OOOJ单位时间散热Q2=W*C*(T2-T1W2为空气的质量流量kg/SC为空气的等压比热容J/(kg C)T2-T1为温度差,单位。C由于干空气在45C比热为1010J/ (kg C),空气密度为1.11kg/m3所以质量流量为qv*p=(200/3600*l.ll=0.062kg/s (注意应该都化为国际标准单位

10、当 Q1=Q2 时,热恒定,即:1000=0.062*1010*(T2-T1)温差 T2-T1=15.9C即会超过45C,直升到60.9C温度恒定不变热传导系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。其中“W指热功率单位,“m”代表长度单位米,而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表:银429 铜 401 金 317铝 237铁 80锡 67铅 34.8各种物质导热系数! material conductivity K (W/m.K diamond 钻石 2300 silver 银 429 cooper 铜 401 gold

11、 金 317 aluminum 铝 237 各物质的导热系数物质温度导热系数物质温度导热系数亚麻布 50 0.09落叶松 木0 0.13木屑50 0.05普通松木45 0.08 0.11海砂20 0.03杨木100 0.1研碎软木20 0.04胶合板0 0.125压缩软木20 0.07纤维素0 0.46聚苯乙烯100 0.08丝20 0.04 0.05硫化橡胶 50 0.220.29炉渣 50 0.84镍铝锰合金 0 32.7硬质胶 25 0.18青铜 30 32153白桦木 30 0.15殷钢 30 11橡木 20 0.17康铜 30 20.9雪松 0 0.095黄铜 20 70 183柏木

12、 20 0.1镍铬合金 20 12.3171普通冕玻璃 20 1石棉 0 0.160.37石英玻 璃 4 1.46纸 12 0.060.13燧石玻璃 32 0.795皮棉 4.1 0.03重燧石玻璃 12.5 0.78矿 渣棉 0 0.050.14精制玻璃 12 0.9毡 0.04汽油 12 0.11蜡 0.04凡士林 12 0.184纸板0.14 “天然气”油 12 0.14皮革 0.180.19甘油 0 0.276冰 2.22煤油 100 0.12新下的雪 0.1蓖麻油 500 0.18填实了的雪 0.21橄榄油 0 0.165瓷 1.05已烷 0 0.152石蜡油 0.123二氯乙烷 0

13、.147变压器油 0.128 90%硫酸 0.354石油 0.14醋酸 18 石蜡 0.12硝基苯 0. 159柴油机燃油 0.12二硫化碳 0.144沥青 0.699甲醇 0.207玄武 岩2.177四氯化碳0.106拌石水泥1.5三氯甲烷0.121花岗石2.68 3.35氨气* 0.022 丙铜0.177水蒸汽* 0.0235 0.025苯0.139重水蒸汽* 0.072水0.54空气* 0.024聚 苯板0.04木工板0.1-0.2重水0.559硫化氢* 0.013表2窗体材料导热系数窗框材料 钢材铝合金PVC PA松木导热系数58.2 203 0.16 0.23 0.17表3不同玻璃的

14、传热系 数玻璃类型玻璃结构(m传热系数K-w/(m2-k单层玻璃6.2双层中空玻璃5x9x5 3.26 5x12x5 3.11 层中空玻璃 5令注令注 2.22 - 5x12x5x12x5 2.08 Lhw-E 中空 玻璃 5x12x5 1.71总传热速率方程间壁两侧流体的热交换过程包括如下三个串联的传热过程。 流体在换热器中沿管长方向的温度分布如图所示,现截取一段微元来进行研究, 其传热面积为dA,微兀壁内、外流体温度分别为T、t (平均温度),则单位时 间通过dA冷、热流体交换的热量dQ应正比于壁面两侧流体的温差,即% F1 3?3/*前已述及,两流体的热交换过程由三个串联的传热过程组成:

15、管外对流:管壁热传导:管内对流:对于稳定传热:,u* y 7 , V5 f, D+ r+ g& f 7 b8 u1 f B! D# e; P( w3 9 V y # g; n# d5 ?6 O p ; I# j+ C4 S& J! # j, F% ( K ! t- Z1 T d1 b8 G与,即对比,得:式中K总传热系数,w/m2K。讨论:1 . 当传热面为平面时,dA=dA1=dA2=dAm,贝【:2 当传热面为圆筒壁时,两侧的 传热面积不等,如以外表面为基准(在换热器系列化标准中常如此规定),即取 上式中dA=dA1,贝【:或式中K1以换热管的外表面为基准的总传热系数; dm换热管的对数平均直径,。以内表面为基准:以壁表面为基准:对于薄 层圆筒壁2,近似用平壁计算(误差4%,工程计算可接受)。3.1/K值的物理 意义:二、总传热速率方程若想求出整个换热器的Q,需要对tm tm,则积分结 果如下:Q=KA 积分,因为K和(T-t均具有局部性,因此积分有困难。为此, 可以将该式中K取整个换热器的平均值K,(T -t)也取为整个

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