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《双层保温层经济厚度的优化计算-王瑛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2004年管道技术与设备2004第2期PipelineTechniqueandEquipmentNo2双层保温层经济厚度的优化计算12王瑛,黄善波(1.胜利石油管理局滨南社区,山东滨州256600;2.石油大学(华东)热能与动力工程系,山东东营257061)摘要:通过对双层保温的总费用分析,并考虑到保温的国家标准和工程实际,建立了双层保温层经济厚度优化设计的数学模型,并采用最优化方法进行了编程求解,得到了每层的最佳经济厚度。导出的模型和编制的软件可帮助设计人员合理地选择保温材料
2、并确定其经济厚度,有助于提高设计效率和设计质量。关键词:热力管线;保温;经济厚度;优化设计;节能中图分类号:TU995.3文献标识码:B文章编号:1004-9614(2004)02-0025-02OptimalDesignoftheEconomicalThicknessforDoubleHeatInsulatingLayer12WANGYing,HUANGShan-bo(1.BinnanCommuntityofShengliPetroleumAdministrativeBureau,Bin
3、zhou256600,China;2.DepartmentofThermalEnergyandPowerEngineeringofPetroleumUniversity,Dongying257061,China)Abstract:Byanalyzingthetotalheatinsulatingexpenseofdoubleheatinsulatinglayerandconsideringthenationalstandardsandsituationofengineeringpractice,a
4、noptimalmathematicalmodeloftheeconomicalthicknessfordoubleinsulatinglayerwassetupandsolvedbyprogrammingwiththemethodofpunishedfunctionusedforoptimalproblemwithconstrainedconditions.Thededucedmodelandcorrespondingsoftwarearehelpfultothedesignerstoselec
5、tinsulatingmaterialsanddeterminetheireconomicalthinckness,whichcanincreasetheirdesigneffeciencyandquality.KeyWords:HeatingPipeline;InsulatingLayer;EconomicalThickness;OptimalDesign;EnergySaving1引言经济厚度的计算作进一步的探讨。管线保温广泛应用于石油、化工、供热等领域中,2数学模型的建立是节约能源的有效
6、途径之一。目前,在工程中多采用在国家标准中,保温层的经济厚度定义为保温后单层保温技术,但由于保温材料在价格、机械强度、耐管线的年散热损失费用和投资的年分摊费用之和为温性、耐腐蚀性、吸水性和产地等多方面的差异,在许最小值时的保温层厚度。根据这一定义,双层保温层多情况下采用双层保温层会得到更好的效果。一方管线年散热损失费用和投资的年分摊费用之和可表面,可以降低保温费用;另一方面,可以弥补保温材料示为的某些缺陷,如将耐温性能好而强度差的保温材料作F=Fp+Fo(1)为内层,将耐温性能差而强度好的作为外
7、层,再如在式中:F为管道的年散热损失费用和投资的年分摊费油田地面工程中,可将保温性能好而防水性能差的作用之和;Fp为保温结构的总投资,元/m;为资金回收为内层,将保温性能差而防水性能好的作为外层。如系数,1/a;Fo为年散热损失费用,元/(ma).[1-2]何确定双层保温层的经济厚度,许多研究者都作保温结构总投资Fp可按下式计算:了有益的探讨,并从经济角度得出了计算双层保温层222Fp=a1(R+1)-R+a2[(R+1+2)-经济厚度的计算公式,但是在这些公式中,有的没有2(R+
8、1)]+ab2(R+1+2)(2)考虑到保温材料的导热系数随温度的变化(例如在输式中:a1,a2分别为第1层和第2层保温材料的造价,汽管线中,蒸汽温度与环境温度相差很大,此时就必32须考虑保温材料的导热系数随温度的变化);有的没元/m;ab为保温结构的保护层造价,元/m;R为管线[3]的钢管外径,m;有考虑到保温的国家标准要求,如没有考虑到管线1,2分别为第1层和第2层保温结保温层外表面的温度及热损失要求;有的求解方法值构的厚度,m.得进一步研究。在已有文献的基础上,
