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供热管道保温层选择的计算方法

时间:2020-12-14 15:32 来源:未知 作者:admin

  北方冬季供暖时,90℃以上的热水由电厂热源通过聚氨酯保温管道输送到用户或居民区换热站。由于东北地区冬季室外温度较低,在输送过程中,热介质温度高于环境温度和管道外冻土层温度,热量将通过管道壁面不断向管道外空间输送加热管道空气或冻土层时,这部分热量称为管道热损失。因此,应通过对供热管道进行保温来减少热损失。

  目前,在集中供热系统中,聚氨酯保温管网的热损失约占总热输入的5%-8%,即使有良好的保温措施。在尚未实现热电联产的中小城镇,供热方式仍为独立小锅炉供热。由于保温材料选择不合理,施工质量达不到设计要求,保温层损坏和维护不及时,热损失将大大增加,这种热损失继续存在,这不仅会引起热介质参数的变化,影响加热质量,而且会造成大量的能源浪费。根据国家规定的城市热网传热效率达到90%以上的要求,选择保温材料至关重要,合理确定热网保温层厚度和保温方法,有效降低热介质在输送过程中的热损失,节约燃料消耗。

  几种常用聚氨酯保温材料的性能

  介绍了几种常用绝缘材料的性能参数。表中未列出的其他绝缘材料的性能参数见相关设计手册。

  根据国家标准和规范,供热管道保温材料的选用要求,综合考虑材料的综合性能和工程实际应用中的保温效果,聚氨酯硬质泡沫塑料和泡沫塑料材料近年来在供热管道保温工程中得到了广泛的应用。

  聚氨酯硬质泡沫塑料主要用于外网采暖中聚氨酯保温管的保温。其优点是导热系数小,体积密度轻,吸水率低,具有一定的抗压强度。聚氨酯发泡后,由于附着力强,管道外表面可不经防腐处理,节省了防腐材料和人工成本。同时,外层塑料保护层可起到防水阻燃、保护聚氨酯材料完整性、延长使用寿命等作用,大大降低了保温材料的维护和更换成本。

  泡沫塑料外壳由于材料抗压强度低,主要用于地沟、管井内的供热管道和支管的保温。其优点是导热系数小、重量轻、安装方便,且容易与阀门、三通、弯头等不规则管道相匹配,从而减少散热损失,也是供热管道理想的保温材料。

  供热管道保温层厚度由技术经济因素决定。所谓“保温层经济厚度”,是指保温层较小厚度的总成本,包括投资、折旧费用、折旧费用、折旧费用等,供热管道绝热结构的年度运行维护费用和管道绝热后的热损失费用。保温层厚度不够,热损失增大,造成能源浪费。随着保温层厚度的增加,可以减少热损失,节约燃料,降低运行成本。但增加了保温结构的一次性投资。因此,合理确定保温层厚度,不仅可以节约能源,而且可以降低工程造价,是热网工程的重要组成部分

  根据GB/t8175《设备和管道绝热设计导则》,管道较大允许热损失。

  聚氨酯保温管的厚度与管道直径、管道表面温度、材料导热系数和管道较大允许热损失有关。经济合理的保温层厚度简易计算方法如下:

  式中:D—管道外径(m m);λ—保温材料导热系数(w/m.k)由表中求得;T1—管道外表面温度,(℃)约等于管道内介质温度;Q—较大允许热损失(w/m),由表2求得;δ—保温层厚度层(mm)。

  由上式可知,当管道外径、保温材料导热系数和输送介质温度固定时,保温层厚度随管道热损失的变化而变化,因此,根据表2中状态允许的较大热损失来确定保温层的厚度是经济合理的。

  为了降低能耗,在目前节能减排厚度的情况下,合理选择聚氨酯保温管道的保温材料和保温层厚度,降低供热管道的热损失是非常重要的温暖的一层。