如何合理计算直埋保温管保温厚度
保温是节约能源,提高经济效益的重要途径。合理地选择保温层的厚度,可以在达
到节能目的的同时降低保温投资。HG1G74-79《化工厂没备管道保温油漆规程》(i1等
列出了管道保温层的经济厚度。但是,由于能源价格、保温材料价格和保温施工费用的
变化,以及新型保温材料的应用,《规程》等所列厚度事实上已不经济。
保温层厚度的计算是化学工程中常见的一个问题。目前,用于计算保温层经济厚度
的公式比较复杂Iz],十分不便。为了能适应各种情况,运用灵活,计算方便,本文推
导出一种简捷的图算法,直接求得保温层的经济厚度,而匆须反复试算。保温管道的热
量损失,可由下式求得:
式中:Q—每小时内每米长管道所散失的热量,千卡/米.时,
t1—管内流体温度,℃;
t}—大气环境温度,℃;
dl—管道外径,米;
a:一~保温层外径,米;
二—保温层外层外表面向大气的放热系数,千卡/米2。时·℃;
入·一一保温材料的导热系数,千卡/米·时·℃。
保温层的投资费用为:
P}~二/4 (dx“一dl}) m
式中:P1}.一每米长管道的保温投资费用,元/米,
m--·保温材料及安装工程费用,元/米“
一年中,每米长保温管道的.总费用为:
P=Qhn+P,月
式中:P—一年的总费用,元/米·年;
h一一管道在一年内的使用时间·小时;
n}一 ..热量的价格,元/千一尚
}l-一折旧井互,
最经济的保温层厚度应当使保温后每年的总费用为最小值。令
对于绝大多数工程保温.上式中的侧江2对adz一是接近于
(6)
式中;△—保温层的经济厚度,}= <dz一d}) /2
为了方便,将(6)式绘成图表.如图is
由于A和d,都是已知数,通过图1便能一次求出保温层的经济厚度。
例题:
管径d, =100毫米,管内流体温度t, =200 C,大气温度t2=200C,管道每年的使用
时间h=7000小时,保温材料及安装工程费用m=60。元/米3,折旧率r1= 0. 15,热能的
价格n=1.7X10-“元/千卡,’保温材料的导热系数‘一0. 04千卡/米·时·℃,放热系数
a=10千卡/米“·时·℃。求保温层的经济厚度。
解:将已知条件代入.(5)式,则
A=0. 0936
由A, d,查图1,保温材料的经济厚度△一65mmo