直埋蒸汽管道保溫層厚度的優(yōu)化計(jì)算.

  管道保溫層越厚，則管路散熱損失越小，節(jié)約了燃料；但厚度加大，保溫結(jié)構(gòu)投資費(fèi)用 增加。“經(jīng)濟(jì)保溫厚度”就是綜合考慮管道保溫結(jié)構(gòu)的投資和管道散熱損失的年運(yùn)行費(fèi)用兩 者因素，折算得出在一定年限內(nèi)其“年計(jì)算費(fèi)用”為zui小時的保溫層厚度。但是隨著《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》的出臺，“經(jīng)濟(jì) 保溫厚度”就滿足不了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求了。
例：鄭州市某工程直埋蒸汽供熱管道 DN500, 設(shè)計(jì)壓力為 1.0MPa ，管內(nèi)介質(zhì)溫度 to=350 ℃， 室外季節(jié)性運(yùn)行， 周圍環(huán)境溫度 ts =17.1 ℃， 無機(jī)保溫材料擬選用耐煮沸硅酸鎂瓦塊， 有 機(jī)保溫材料擬選用改性聚氨酯， λ =0.027 W/(m · K) ， 外護(hù)層選用卷焊鋼板， 并用玻璃鋼防腐。 按文獻(xiàn) [1] 計(jì)算的“經(jīng)濟(jì)保溫厚度”， δ 1=180mm ， δ 2=30mm 。但是，根據(jù)《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸 汽管道技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，設(shè)計(jì)計(jì)算保溫結(jié)構(gòu)時，應(yīng)按外護(hù)管外表面溫度小于或等于 50 ℃計(jì) 算保溫層厚度。采用復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)時，保溫層間的界面溫度不應(yīng)超過外層保溫材料安全使 用溫度的 0.8 倍。另外規(guī)程還規(guī)定直埋蒸汽管道保溫層界面溫度和保溫管外表面溫度的校核 計(jì)算。根據(jù)此規(guī)定，計(jì)算如下：
1 、 對直埋敷設(shè)的蒸汽管道應(yīng)按單管敷設(shè)進(jìn)行分析計(jì)算， 對有凝結(jié)水管的雙管敷設(shè)管道， 凝結(jié) 水管的附加熱阻不計(jì)。
2 、 工作管外表面溫度為 350 ℃， 保溫管道外表面溫度為 50 ℃， *層保溫材料外表面溫度為 120 ℃。
3 、 計(jì)算公式：
3.1、熱損失公式：
其中：tw—保溫管外表面溫度℃