管道散热损失计算

管道热损失计算公式：Q(w)=2 π * λ *L*(tr-tu)/ln(D/d)式中：D(m)= 管道加保温层的外径( 单位m)d(m) = 管道外径( 单位m)π =3.14λ = 绝热层导热系数(w/m. ℃)L(m)= 管道长度( 单位m)tr( ℃)= 管道内部流体要保持温度( 单位℃)tu( ℃)= 外界环境最低温度( 单位℃)计算管道所需要的热负荷QtQt=Q(w)*n式中：n 保温材料的保温系数（见下表）：fsd 保温系数导热常数（W/m ℃）玻璃纤维1.00.036矿渣棉1.060.038矿渣毯1.200.043发泡塑料1.170.042聚氨酯0.670.024每个阀门需要的发热电缆长度等于每米管道所需要的电缆长度与散热系数的乘积。

各种阀门的散热系数如右表：每个阀门需要的发热电缆长度等于每米管道所需要的电缆长度与散热系数的乘积。

闸门1.3蝶阀，节流阀0.7球阀0.8球心阀1.2各种阀门的散热系数如右表：Q=(To-Ta)/[0.5*D1*ln(D1/Do)/λ+1/αS]式中：Q—以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量，（W/ ㎡）To—罐体外表面温度（℃无衬里时，取介质的正常运行温度；有内衬时，按有外保温层存在的条件下进行传热计算确定；Ta—环境温度，（℃）运行期间平均气温；D1—绝热层外径（m）Do—罐体外经（m）λ—绝热层导热系数，（W/m* ℃）αS—绝热层外表面向周围环境的放热系数，（W/㎡*℃）αS=1.163*（10+6W ）W为当地年平均风速，无风速时αS取11.63箱体热损失量计算公式：Q=(To-Ta)/（δ/λ+1/αS）（W/㎡）式中δ—绝热层厚度（m）其余同上。

n216.0175141 Re n57553.95683 Pr n 3.54
n0.3
u n1
νn0.000000556λ
4.51%
保温管道的热损失(加30%安全系数)计算：
Qt={[2π(TV-TA) ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α)]}×1.3
式中：
Qt — 单位长度管道的热损失，W/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=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ )
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
聚氨脂 0.024
聚苯乙烯 0.031
泡沫塑料 0.042
石棉 0.093
管道材质修正系数
管道材料修正系数
碳钢 1
铜 0.9
不锈钢 1.25
塑料 1.5
Nu f=0.023Re n Pr n Re f=u n d n/ν
63(6+ω1/2) W/( ㎡℃ )。

关于管道散热损失的论述作者：吴敏鸣朱灵佳来源：《山东工业技术》2015年第19期摘要：本文主要对硅酸铝针刺毯和高温玻璃棉包裹的蒸汽管道的散热损失来源、计算方法进行探讨关键词：管道散热损失来源；散热损失计算0 引言目前保温材料有：MJWT长丝超细纤维毡、硅酸镁纤维保温毯、硅酸铝针刺毯、高温玻璃棉、气泡隔热、岩棉等。

蒸汽管道的散热损失主要包括：管道的单位散热损失Q1、管托的散热损失Q2、管道保温结构顶部设披肩、反射层后减少的散热损失Q3以及管道上其他附属设备的散热损失（本文主要针对Q1、Q2和Q3进行阐述）。

对于≥DN350的蒸汽管道，上述保温材料能够达到预期的保温效果。

而对于1 管道的单位散热损失Q1管道、保温材料及反射层的散热损失主要为管道与保温材料之间、保温材料与反射层之间的热传导引起的散热损失和最外层保护层与空气之间对流传热引起的散热损失之和（由于辐射散热量很小，本文不加以论述）。

（1）计算公式。

采用GB/T8175-2008中5.22（6）推荐的计算公式w/（m·h）式中：T—设备和管道的外表面温度（℃），应取管道蒸汽介质的平均温度即（2）硅酸铝保温层平均温度Tcp1计算。

硅酸铝保温层导热系数1与硅酸铝保温层的平均温度有关，硅酸铝保温层平均温度为外层与内层温度的平均值。

内层温度取蒸汽介质的平均温度T，外层温度为内层平均温度减去该层温降，该层温降按经验取用，根据DN250架空蒸汽管道保温结构各层温度分布、各层温降实验的数据，现将管道加热温度300℃～360℃各层温降数据整理如下：第1层硅酸铝保温层δ=50 mm，保温层温降80～100℃，反射层温降10～20℃；第2层硅酸铝保温层δ=50 mm，保温层温降50～70℃，反射层温降10～15℃；第3层高温玻璃棉保温层δ=50 mm，保温层温降40～60℃，反射层温降2～4℃；第4层高温玻璃棉保温层δ=50 mm，保温层温降30～50℃，反射层温降2～3℃；第5层高温玻璃棉保温层δ=50 mm，保温层温降20～50℃；第6层高温玻璃棉保温层δ=50 mm，保温层温降10～20℃。

根据热量传递的三种基本方式对应的定律：导热的傅立叶定律、对流换热的牛顿冷却公式以及热辐射的斯忒藩-玻尔兹曼定律。

一、烟气管道传热损失计算这一段管道的任务是输送燃烧后的热烟气流，所以只需计算这一段管道流动过程中的热损失。

天然气燃烧后的产物主要为CO 2、H 2O 等气体，其中H 2O 占很大比重，所以若不采取保温措施，会在导引过程中发生冷凝散热损失[2]，造成很大的浪费，故应采取有保温层的烟气流导引管道。

有保温层管道传热损失计算1. 基本公式 根据参考文献[5],多层圆筒壁的热传导公式为:12a t t Q R R −=++(9) 式中 t ——管道的外壁温度, ℃;a t ——环境温度, ℃;12N R R R 、、——第1～N层的各层热阻, m 2•K/W 。

根据公式(9) , 工程上计算单位长度管道的热损失时, 对于有保温的烟气管线可以导出公式:1212()11ln a i s t t t t q r R R r r π−−==++a (10) 式中q ——单位长度保温层外表面的散热损失量, W/m ;t ——管道的外表面温度, ℃a t ——环境温度, ℃i R ——保温层热阻, m 2·K/Ws R ——保温层表面热阻, m 2·K/W;λ——保温材料制品导热系数,W/(m ·K)——保温层外表面向大气的放热系数,W/(m 2·K)α1r ——保温层的外半径,m2r ——管道外半径,m 。

2. 参数的确定 保温层的热阻力计算公式为:121ln i r R r λ= (11) 式中λ——保温材料制品导热系数(可通过查不同隔热材料制品的热传导系数 获得) ,W/(m ·K)1r r 、2——分别为保温层外、内半径, m 。

管道中空气的热阻力:11s R r α= (12) 式中 α——保温层外表面向大气的放热系数,W/(m 2·K)。

bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式1.1温损计算公式为： 式中：g k —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/ p t —管内热媒的平均温度C ︒k t —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/ l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为式中： n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。

i d —管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：t λ—管道埋设处的导热系数。

t h —管道中心到地面的距离。

3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 36.7C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=0.6C m w ο⋅/D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取t h =1.8m E.保温材料为：聚氨酯，取λ=0.03C m w ο⋅/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=0.042C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。

4.电厂实测数据为：管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ；管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：7.8mm ； 管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ；管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。

保温管道的热损失(加30%安全系数计算：Qt={[2π(TV-TA ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α]}×1.3式中：Qt —单位长度管道的热损失，W/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=1.163(6+ω1/2 W/( ㎡℃蒸汽：QT=（（2*3.14*170°）/（ln （0.113/0.108）/0.043+2/（0.113*1.163*（6+0.2/2））） =1067.6/（0.0392/0.043+2/0.802）=1067.6/3.42=312.12瓦/米312.12*360米*60秒*60分/4.184/1000=96679.6大卡/小时由此6吨蒸汽锅炉每小时360万大卡将损耗2.7个百分点热水QT=（(2.*3.14*70/(ln(0.227/0.219/0.024+2/(0.219*1.163*6.1 =439.6/（0.0296/0.024+2/1.554）=439.6/2.52=174.44瓦/米174.44*360*2*3600/4.184/1000=108066.08大卡/小时由此6吨热水锅炉每小时360万大卡将损耗3个百分点热量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聚氨脂 0.024聚苯乙烯 0.031泡沫塑料 0.042石棉 0.093管道材质修正系数管道材料修正系数碳钢 1铜 0.9不锈钢 1.25塑料 1.5蒸汽在管网中输送过程中的热损失大小，主要取决与保温结构和凝结水输排量的多少；下面试着计算回答一下楼主的问题。

保温管道的热损失（精）保温管道的热损失(加30%安全系数计算：Qt={[2π(TV-TA ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α]}×1.3式中：Qt —单位长度管道的热损失，W/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=1.163(6+ω1/2 W/( ㎡℃蒸汽：QT=（（2*3.14*170°）/（ln （0.113/0.108）/0.043+2/（0.113*1.163*（6+0.2/2））） =1067.6/（0.0392/0.043+2/0.802）=1067.6/3.42=312.12⽡/⽶312.12*360⽶*60秒*60分/4.184/1000=96679.6⼤卡/⼩时由此6吨蒸汽锅炉每⼩时360万⼤卡将损耗2.7个百分点热⽔QT=（(2.*3.14*70/(ln(0.227/0.219/0.024+2/(0.219*1.163*6.1 =439.6/（0.0296/0.024+2/1.554）=439.6/2.52=174.44⽡/⽶174.44*360*2*3600/4.184/1000=108066.08⼤卡/⼩时由此6吨热⽔锅炉每⼩时360万⼤卡将损耗3个百分点热量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聚氨脂 0.024聚苯⼄烯 0.031泡沫塑料 0.042⽯棉 0.093管道材质修正系数管道材料修正系数碳钢 1铜 0.9不锈钢 1.25塑料 1.5蒸汽在管⽹中输送过程中的热损失⼤⼩，主要取决与保温结构和凝结⽔输排量的多少；下⾯试着计算回答⼀下楼主的问题。