管道设备保温绝热设计计算.docVIP

设备及管道绝热设计 1 常用绝热材料的性能 2 保温计算参数求取 3 保温层厚度计算 4 附录 1 常用绝热材料的性能 表6-1常用绝热材料性能表 注：1.设计计算采用的技术数据必须以产品生产厂商提供的数据为准。本表数据仅供参考。 2.设计采用的各种绝热材料的物理化学性能及数据应符合各自的产品的标准规定。 一般绝热材料的导热系数都与温度近似地成线性关系： （6 - 1） 式中 霔桾m温度下的导热系数，W/(m2·℃)； _0—常温，T0时的导热系数，W/(m·℃)； b—系数b，见表6-1； Tm—保温层平均温度，℃，； Ts—管道外表面温度，计算时取介质温度，℃； Ta—周围环境温度，℃。 表达式中各个参数的取值请参照表6-1。 2 保温计算参数求取 2.1 总给热系数的求取 式中 ar—管道或保温层的辐射传热系数，W/(m2·℃)； ak—对流传热系数，W/(m2·℃)。 式中 Ts—管道外表面温度，计算时取介质温度，℃； Ta—周围环境温度，℃； Cr—辐射系数，W/(m2·℃)。 在密闭场合（如地沟）： 式中 D1—管道或保温层外径，m。 在室内无风情况下： 式中 Tm—保温层平均温度，℃，。 当风速小于5m/s时： 平壁： 式中 W—风速，应以当地气候资料为依据，m/s； L—沿风速向德平壁长度，m； D1—保温层外径，m。 圆筒： 在实际应用上，给热系数的求取可以简化，因为 （1） 有许多公式本身是基于相似理论或实验的基础上得出的。 （2） 保温计算的精度不需要很高，考虑到安全的因素，对于气象因素实际与计算的出入，故允许带有一定范围的公差。 （3） 保温的制作和施工属于建筑工艺范畴，本身允许的工艺误差是毫米级。 故室内总给热系数：Ta = 0～150℃时，可近似计算 管道 （6 - 2） 平壁 （6 _ 3） 也可把as进一步当作一个近似不变得常数， W/(m2·℃) 室内保温也可取as = 11.63 W/(m2·℃)。 考虑受风的影响，当风速大于5m/s时： W/(m2·℃) （6 _ 4） 2.2 周围环境温度Ta 室内：一般采用20℃。 通行地沟：当介质温度80℃时，取20℃；当介质温度81～110℃时，取30℃； 当介质温度≥110℃时，取40℃。 室外保温：常年运行采用历年年平均温度，季节运行采用历年运行期日平均气温。 保冷：可采用历年最热月平均温度。 防冻：取冬季历年极端平均最低温度。 防烫伤：取年最热平均温度值。 2.3 相对湿度Φ及露点温度Td 保冷采用最热月相对湿度。 露点温度Td可根据选定的周围空气温度Ta和相对湿度从附表1 中查询。 2.4 室外风速W 保温采用冬季风速，保冷采用夏季平均风速。 2.5 管道或设备的外壁温度T0 在绝热计算中，对外壁的传热一般忽略不计，因此外壁温度可采用载热介质温度。 2.6 保温层外表面温度Ts 保温表面温度的确定，是关系到热损失和经济厚度的计算。我国目前规定：当周围空气为25℃时，绝热结构外表面温度应低于50℃。在室内情况下，表面温度可按下式计算： 式中 Tf—载热介质温度，℃。 表6-2 表面温度Ts取用表 3 保温层厚度计算 3.1 本软件计算中的一些约定（只适用于本软件说明） ①计算保温材料导热系数用通式（6-1）：有关参 数可参考表6-1。 ②计算总给热系数，不同情况分别用（6-2）、（6-3）、（6-4）。 ③为计算表达方便，令，取名为保温因子。 ④为了计算式的通用性，如没有直接表达式计算保温厚度δ时，最后求取结果为 D1—保温层外径，m。计算机用以下方程求取：  由计算机方程求解。 D1求取后，再另行计算保温厚度δ。 ⑤管道与设备的计算分界线为公称直径DN1000，≤DN1000的管道和设备，都视为管道（即圆筒面）计算，＞DN1000的管道和设备，都视为设备（即平壁面）计算。 3.2 经济厚度计算 保温层经济厚度是指设备、管道采用保温结构后，年热损失值与保温工程投资费的年分摊率价值之和为最小值时的保温厚度。 （1）管道绝热层厚度计算： （6 _ 5） 说明：保冷经济厚度必须用防结露厚度校核。