管道、平面热损失计算.doc

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1、A简易热工设计1设计需要确定的工艺参数1)管道要求的维持温度，TV；2)当地最低环境温度(℃)，TA；3)管道的外径，D；4)容器的表面积，S；5)管道的保温材料品种及厚度；6)管道是在室内或室外。2管道、平面热损失计算2.1管道保温管道的热损失(加30%安全系数)按公式(1)计算：Qt={[2π(TV-TA)]/〔(LnD0/D1）1/λ+2/(D0α)]}×1.3…(1)2.2平面保温平面的热损失(加30%安全系数)按公式(2)计算：QP=[(TV-TA)/(δ/λ+1/α)]×1.3………………………(2)式(1)和式(2)中：Qt—单位长度管道的热损失，W

2、/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值按公式(3)计算:α=1.163(6+ω1/2)W/(㎡℃)…………………………(3)表3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

3、脂0.024聚苯乙烯0.031泡沫塑料0.042石棉0.093表4管道材质修正系数碳钢1不锈钢1．25a铜0．9塑料1.5B电伴热设计首先应知道管道的口径、保温层材料及厚度和所需维持温度之差△T，查管道散热量表，（乘以适当的保温系数），就能得到单位长管道的散热量，如果管子在室内则再乘以0.9。如果伴热的是塑料管道，因为塑料的导热性远低于碳钢（0.12:25），故可用0.6-0.7的系数对正常散热量加以修正。例1：某厂有一管线，管径为1/2"，保温材料是硅酸钙，厚度10mm，管道中流体为水，水温需保持10℃，冬季最低气温是-25℃，环境无腐蚀性，周围供电条件380V

4、、220V均有，求管道每米热损失？步骤一：△T=TA-TB=10℃-（-25℃）=35℃步骤二：查管道散热量表，管径1/2"。10mm保温层。当△T=30℃热损失为11.0w/m，当△T=40℃热损失为14.9w/m，△T=35℃时，每米损失可采用中间插入法求得（因表中无QB值）。QB=11.0w/m+（14.9w/m-11.0w/m）[（35-30）÷（40-30）]=12.95w/m步骤三：保温层采用硅酸钙，查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1.4Qr=1.4QB×f=1.4×12.95w/m×1.50=27.195w答案：管道每米损失热量27.195

5、W保温材料修正数表容器罐体耗散热量的计算首先应计算容器罐体的表面积，并根据保温层材料厚度和介质所需维持的温度，查罐体容器热耗表，可知每平方米热耗散量，再通过计算，京戏有得到容器罐体所需的总热耗散量QT。其公式：QT=1.8QB•S式中：1.8为保险系数，QB：为每平方米热耗散量（W/m2）——查罐体容器耗表可知，S：为容器罐体的表面积（m2）——计算公式如下：例2：某厂有一直径3米，高4米的园柱形工艺罐体，当地最低环境温度-10℃，最高风速15m/S，现采用厚度50mm的玻璃纤维作保温层，罐体的维持温度80℃，求该罐体热耗散量。步骤一：查罐体容器热耗表可知在风速1

6、5mm/S，环境-10℃，维持温度80℃时，QB=77.39W/m2步骤二：QT=1.8QB•S=1.8QB•πD（R+h）=1.8×77.39W/m2×3.14•3m×(1.5m+4m)=7217.235(W)答案：我们可知该罐体热耗散量为7217.235W。