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哈尔滨,沈阳,西安三地区供热管道保温层厚度的区别
编辑 : 管道保温施工队 时间: 2020-05-26 09:46 浏览量: 5

为了提高集中供热效率,减小集中供热管网输送热损失,供热管道的保温至关重要。寿命周期内保温投资和运行费用之和最小所对应的保温厚度为保温层经济厚度。

供热管道一般由钢管、保温层和保护层组成。对架空供热管道,热损失可以通过下式计算:

工程地基液化处理采用振冲挤密碎石桩,振冲碎石桩处理范围确定为闸室基础向外各扩大5.0 m。碎石桩桩径采用0.8 m,桩距2.5 m,等边三角形布孔,桩端伸至液化土层底部,桩长15 m。桩顶和闸室基础之间铺设300 mm厚的级配碎石垫层和0.1 m厚C 15混凝土垫层。

Qp=KA(tf-to)

式中 Qp为热损失,W;K为管道的传热系数,W/(m2·℃);A为管道的表面积,m2;tf为热媒的平均设计温度,℃;to为外表面环境温度,℃。

采用供暖度日数法计算单位长度复合管道年热损失,计算公式为

QA=86 400HDD·u

式(2),(3)中 QA为单位长度复合管道年热损失,J/m;HDD为根据典型年逐时温度计算的供暖度日数,℃·d;u为复合管单位长度传热系数,W/(m·℃);m为天数,d;n为小时,h;tb为基准温度,℃;tsa为室外空气综合温度,℃;上标“+”表示tb-tsa为正值时才会被计算,即当tsa>tb时tb-tsa=0。

选取哈尔滨、沈阳和西安分别作为严寒地区和寒冷地区的典型代表城市,通过分析计算节约费用和投资回收期,讨论分析各气候区燃料/热源类型、保温材料种类、管径3个因素对供热管网经济运行的影响,分别得到各种条件下的保温层经济厚度。

随着保温层厚度的增加,燃料费用先急剧下降然后趋于平缓,而保温材料费用却不断增加;每年的总费用等于燃料费用与保温材料费用之和,年总费用随着保温层厚度的增加呈现先急剧下降而后缓慢上升的趋势。当年总费用最小时对应的保温层厚度即为保温层经济厚度。

在相同的管径下,保温层经济厚度由大到小的燃料/热源类型依次为:石油、天然气、煤炭和地热能。也就是说采用的燃料价格越低,相应的管道保温层经济厚度越小。

在相同管径下,保温层经济厚度由大到小对应的保温材料依次为石棉、硅酸钙、硅酸铝和玻璃纤维。这与上述保温材料的导热系数相关,导热系数越大的保温材料,其保温层经济厚度越大;反之亦然。而且通常是导热系数越大的保温材料,其价格越低,所以保温层经济厚度也随之越大。

供热管道保温层经济厚度和年节约费用随着管径的增大而增大,这主要是因为较大管径的管道具有较大的传热面积,导致其热损失也较大,此时保温层经济厚度的选择对节约能源而言就显得尤为重要;而随着管径的增大,投资回收期几乎没有变化,这主要是因为随着管径的增大,保温层经济厚度增大,投资费用增大,但是相应的运行费用大大减小,两者综合作用的结果是投资回收期基本保持不变。

通过对3个气候区的典型城市供热管道保温层经济厚度、年节约费用和投资回收期进行研究,发现保温层经济厚度与气候条件、燃料/热源类型、保温材料和管道直径密切相关。


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