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预制直埋热水保温管道的保温层厚度及热损失计算
  • 发布日期:2014-04-30      浏览次数:1003
    • 直埋管道的保温层厚度及热损失计算

        (1)

        式中:λ—保温材料的导热系数:W/(m ℃);实际计算时,应根据土壤的干湿程度分别乘以系数1.21.5(当确定保温层平均温度Tm时,保温层表面温度按Ts=60-70℃取值)
        λSO土壤的导热系数W/(m℃),干土壤取0.50,不大湿土壤取0.50,较湿土壤取1.74,很湿土壤取2.32
        q—允许热损失W/m
        T0管道的外表面温度
        TSO管道敷设处的土壤温度
        h—管道的埋设深度(地表面至管中心)m
        D0管道外径m
        D1保温层外径m
      管道热损失计算

        (2)

      式中R—总热阻(m℃)/W
      R1保温层热阻(m℃)/W
      RSO土壤热阻(m℃)/W
      3.2 多根直埋管道的保温层厚度及热损失计算
        多根直埋管道的保温层计算应考虑到管道彼此间热损失的影响,现以两根埋深相同的管道为例说明计算方法。
        对*根管道

        (3)

        对第二根管道:

        (4)

        式中:角标表示*、第二根管道,其余符号的意义同前。
        R0——两根管道相互间影响的当量热阻(m℃)/W

        (5)

        b——两根管道的中心距离m
      按式(3)(4)算出 值后,即可求出保温厚度σσ。热损失计算(两管道埋深相同)
        *根管道:

        (6)

        第二根管道:

        (7)

        式中:R*根管道热阻(m℃)/W

        (8)

        R第二根管道热阻(m℃)/W

        (9)

        RSOR0土壤热阻及管道相互影响的当量热阻(m℃)/W

        (10)

        上述公式适用于直埋管道h/D02.5的情况,当埋深较小时,即h/D02.5的情况,管道散热会有一部分通过地层传至地面,但在实际工程中很少使用,其土壤热阻可按下式计算

        (11)

      式中:h——埋设深度计算值m
        
        h——管中心距地表面距离:m
        λSO——土壤的导热系数取1.162.32 W(m*℃)
        αSO——由土壤表面至周围空气的给热系数,一般取23.234.8 W(m2*℃)
        例如,当管内介质温度T0Ⅰ=95℃T0Ⅱ=70℃,土壤的温度TSO=5℃λ=0.027W/m*℃,h=0.8 m,λSO=1.15 W(m*℃),b=D1+200(D0≤560 mm)b=D1+300(D0560

      mm)时,将上述数据代入(3)—(10)可得出下表2

      2               直埋敷设热损失计算结果表

      DN

      D0
      (mm)

      D1
      (mm)

      b(mm)

      RSOW/
      (m℃)

      R1W/
      (m℃)

      R0W/
      (m℃)

      q1W/
      (m℃)

      qnW/
      (m℃)

      50

      57

      117

      317

      0.38

      4.23

      0.23

      20.5

      12.52

      80

      89

      147

      347

      0.43

      2.96

      0.21

      25.5

      17.6

      100

      108

      168

      368

      0.41

      2.60

      0.2

      19.6

      19.6

      125

      133

      203

      403

      0.38

      2.49

      0.20

      29.93

      20.56

      150

      159

      219

      419

      0.37

      1.89

      0.19

      37.67

      25.59

      200

      219

      279

      479

      0.34

      1.43

      0.17

      47.76

      32.14

      250

      273

      333

      533

      0.31

      1.17

      0.16

      56.72

      37.79

      300

      325

      395

      593

      0.29

      1.12

      0.15

      59.60

      39.76

      计算结果表明,采用聚氨脂预制保温管直埋敷设供热管的热损失要比用岩棉管壳、玻璃棉制品、矿渣棉制品等保温材料,地沟敷设的供热管道热损失减少40%以上。

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