管道保温层厚度的计算方法.xls
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管道保温重量计算公式一、管道保温层体积计算。
1. 单层保温。
- 对于圆形管道,保温层的体积计算公式为V=π×[(D + 2δ)δ]× L,其中V是保温层体积,D是管道外径,δ是保温层厚度,L是管道长度。
2. 多层保温(以两层为例)- 设外层保温层厚度为δ_1,内层保温层厚度为δ_2,管道外径为D。
- 先计算内层保温后的外径D_1 = D+ 2δ_2。
- 然后两层保温层的总体积V=π×[(D + 2δ_2+ 2δ_1)(δ_1+δ_2)]× L二、管道保温重量计算。
1. 根据体积计算重量。
- 首先根据上述公式计算出保温层的体积V。
- 然后根据保温材料的密度ρ(单位:kg/m^3),利用公式m = ρ× V计算保温层的重量m(单位:kg)。
例如,如果保温材料的密度是300kg/m^3,计算出的保温层体积是0.5m^3,那么保温层重量m=300×0.5 = 150kg。
2. 考虑不同形状管道的修正(对于非圆形管道)- 如果是方形管道,边长为a和b,保温层厚度为δ。
- 保温层体积V = 2δ(a + b + 2δ)× L(这里假设方形管道的四条边保温层厚度相同)。
- 同样根据m=ρ× V计算重量。
3. 特殊情况(带有管件的管道)- 对于带有管件(如弯头、三通等)的管道保温,通常先计算直管部分的保温重量,然后根据管件的数量和类型,按照经验系数或者特定的管件保温计算方法进行修正。
- 例如,对于一个90°弯头,其保温层体积可能比相同管径和保温层厚度的直管部分略大,可以根据实际情况乘以一个系数(如1.1 - 1.3)来估算弯头处的保温层体积增加量,进而计算重量增加量。
标准:锅炉房设计规范、设备及管道绝热技术通则、设备及管道绝热设计导则、动力管保温层经济厚度计算管道外径(裸管外径)m Do 0.108假设保温层厚度m δ0.127设备或管道外表面温度℃T250环境温度℃Ta12年运行时间 h t8000单位换热系数A10.0018975保温层外径(两层时为内层保温层外径)m D10.362热价 元/GJ P E16保温材料制品热导率W/mkλ0.05498保温层单位造价 元/m³P1400保护层单位造价 元/㎡P215保温结构单位造价 元/m³P T581.9400235年利率%(复利率)i10%计息年数 年n7保温工程投资贷款年分摊率%(复利计算)S0.2054055管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63保温层厚度mδ0.127D1/Do×ln(D1/Do)= 4.071931838D1/DO 3.36附表校核保温层外径m D1j0.36288保温层厚度mδ0.12744保温层厚度计算(控制散热损失)管道外径(裸管外径)m Do0.108设备或管道外表面温度℃T250环境温度℃Ta12保温层内外表面平均温度℃Tm131富裕系数K0.9允许散热损失w/㎡Q163保温材料制品热导率W/mkλ0.05498查表管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63D1/Do×ln(D1/Do)= 1.56D1/DO 2.1查表保温层外径m D10.2268保温层厚度mδ0.0594保温层厚度m(快速计算)δ0.102保温层厚度计算(控制外表面温度)管道外径(裸管外径)m Do0.108设备或管道外表面温度℃T200环境温度℃Ta25假设保温层外表面温度℃Ts50保温层内外表面平均温度℃Tm125保温材料制品热导率W/mkλ0.0539查表管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63对于防烫伤,则取8.141D1/Do×ln(D1/Do)=0.51D1/DO 1.43查表保温层外径m D10.15444保温层厚度mδ0.02322保温层表面散热损失计算和外表面温度计算管道外径(裸管外径)m Do0.108假设保温层厚度mδ0.127设备或管道外表面温度℃(介质温度)T250环境温度℃Ta12年运行时间 h t8000单位换热系数A10.0018975保温层外径(两层时为内层保温层外径)m D10.362热价 元/GJ P E16内层保温材料制品热导率W/mkλ10.05498保温层单位造价 元/m³P1400保护层单位造价 元/㎡P215保温结构单位造价 元/m³PT581.94年利率%(复利率)i10%计息年数 年n7保温工程投资贷款年分摊率%(复利计算)S0.21管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63保温层厚度mδ0.127D1/Do×ln(D1/Do)= 4.07D1/DO 3.36附表校核保温层外径m D1j0.363保温层厚度mδ0.127(T-Ta)/Do2203.70单层散热损失w/㎡Q58.26单位管道长度散热损失w/m q66.22保温层外表面温度℃Ts17.01导则、动力管道设计手册、工业锅炉经济运行、锅炉节能技术监督管理规程与假设保温层厚度接近,则正确防烫伤,则取8.141。
保温层厚度计算保温层厚度计算有A种方法,选择介绍四种方法:经济厚度法;直埋管道保温热力法;多层绝热层法;允许降温法。
将计算结果经对比分析后选定厚度。
1.保温层经济厚度法(1)厚度公式式中δ——保温层厚度,m;Do——保温层外径,m;Di——保温层内径,取0.125m;A1——单位换算系数,A1=1.9×10-3;λ——保温材料制品导热系数,取0.028 W/(m·℃);τ——年运行时间,取5840h;fn——热价,现取7元/106kJ;t——设备及管道外壁温度,不计玻璃钢管酌保温性能,取介质温度55℃;ta——保温结构周围环境的空气温度,取极端土壤地温5℃;Pi——保温结构单位造价,Pl——保温层单位造价,硬质聚氨酯泡沫塑料造价1700元/m3;P2——保护层单位造价,玻璃钢保护层取135元/m2;S——保温工程投资贷款年分摊率,按复利率计息,n——计算年限,取15年;i——年利率(复利率),取7%;a——保温层外表向外散热系数,取11.63W/(cm2·℃)。
用试差法,经计算δ=22.5mm。
(2)管道保温层表面散热损失式中q——单位表面散热损失,W/m。
经计算q=42.2 W/m,满足国标GB 4272—84《设备及管道保温技术通则》要求。
(3)温降计算式中℃t——卑位长度温降,℃/km;Q——流量,kg/h;cp——比热容,W·h/(kg·℃);L——管长,km。
℃t=0.15℃/km,满足建设方提出的温降要求。
(4)保温结构外表面温度式中ts——保温层外表面温度,℃。
经计算ts=9.44℃。
2.直埋管道保温热力计算(1)保温层厚度计算全式式中λT——土壤的导热系数,取湿砂土值2.326 W/(m·℃);tT——土壤温度,取5℃;h——土壤埋设深度,取0.7m;其余符号同上。
用试差法算得δ=32mm。
(2)管道保温层表面散热损失算得q=17.125 W/m,温降℃t=0.1℃/km。
1.圆筒面(公称直径等于和小于1000mm 的管道和圆筒形设备)
(D1/D0)Ln(D1/D0)=2λ/αsD0*(Tf-Ts)/(Ts-Ta)
δ=(D1-D0)/ 2
2.平面单层保冷层(公称直径大于1000mm 的管道和圆筒形设备)
δ=λ/αs*(Tf-Ts )/(Ts-Ta )
输入参数
输入参数介质温度 T f =
5℃露点温度 T d =20.54℃环境温度 Ta =
23.6℃表面温度 Ts =21.54℃取值T d +1℃相对湿度 RH =90%导热系数 λ=0.034
w/(m·k)放热系数 αs =8.14w/(m2k)保温管内径 D 0=
15mm 1.圆筒面(公称直径等于和小于1000mm 的管道和圆筒形设备)
福耐斯保温层厚度为δ=17.3mm
3.95458≥
4.4715854公式右边2λ/αsD0*(Tf-Ts)/(Ts-Ta)注:设的保温厚度值必须使公式左边≥公式右边
2.平面单层保冷层(公称直径大于1000mm 的管道和圆筒形设备)
福耐斯保温层厚度为δ=33.536891mm
计算保温层厚度(防凝露法)
一、保温厚度计算公式:
二、设计参数:
三、计算保温层厚度:
公式左边(D 1/D 0)Ln(D 1/D 0)=
(Tf-Ts)/(Ts-Ta)。
标准:锅炉房设计规范、设备及管道绝热技术通则、设备及管道绝热设计导则、动力管道设计手册、工业锅炉经济运行、锅炉节能技术监督管理规程保温层经济厚度计算管道外径(裸管外径)m Do0.108假设保温层厚度m δ0.127设备或管道外表面温度℃T250环境温度℃Ta12年运行时间 h t8000单位换热系数A10.0018975保温层外径(两层时为内层保温层外径)m D10.362热价 元/GJ P E16保温材料制品热导率W/mkλ0.05498保温层单位造价 元/m³P1400保护层单位造价 元/㎡P215保温结构单位造价 元/m³P T581.9400235年利率%(复利率)i10%计息年数 年n7保温工程投资贷款年分摊率%(复利计算)S0.2054055管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63保温层厚度mδ0.127D1/Do×ln(D1/Do)= 4.071931838D1/DO 3.36附表校核保温层外径m D1j0.36288保温层厚度mδ0.12744保温层厚度计算(控制散热损失)管道外径(裸管外径)m Do0.108设备或管道外表面温度℃T250环境温度℃Ta12保温层内外表面平均温度℃Tm131富裕系数K0.9允许散热损失w/㎡Q163保温材料制品热导率W/mkλ0.05498查表管道外的風速 m/sω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63D1/Do×ln(D1/Do)= 1.56D1/DO 2.1查表保温层外径m D10.2268保温层厚度mδ0.0594保温层厚度m(快速计算)δ0.102管道外径(裸管外径)m Do 0.108设备或管道外表面温度℃T 200环境温度℃Ta 25假设保温层外表面温度℃Ts 50保温层内外表面平均温度℃Tm 125保温材料制品热导率W/mk λ0.0539查表管道外的風速 m/s ω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡k ɑ11.63对于防烫伤,则取8.141D1/Do×ln(D1/Do)=0.51D1/DO 1.43查表保温层外径m D10.15444保温层厚度m δ0.02322管道外径(裸管外径)m Do 0.108假设保温层厚度m δ0.127设备或管道外表面温度℃(介质温度)T 250环境温度℃Ta 12年运行时间 h t 8000单位换热系数A10.0018975保温层外径(两层时为内层保温层外径)m D10.362热价 元/GJP E 16内层保温材料制品热导率W/mk λ10.05498保温层单位造价 元/m³P1400保护层单位造价 元/㎡P215保温结构单位造价 元/m³PT 581.94年利率%(复利率)i 10%计息年数 年n 7保温工程投资贷款年分摊率%(复利计算)S 0.21管道外的風速 m/s ω0保温层外表面向大气的表面传热系数W/㎡kɑ11.63保温层厚度m δ0.127D1/Do×ln(D1/Do)=4.07D1/DO 3.36附表校核保温层外径mD1j 0.363保温层厚度mδ0.127(T-Ta)/Do 2203.70单层散热损失w/㎡Q 58.26单位管道长度散热损失w/mq 66.22保温层外表面温度℃Ts 17.01保温层厚度计算(控制外表面温度)保温层表面散热损失计算和外表面温度计算与假设保温层厚度接近,则正确。
保温层的厚度怎么计算1.正常情况下的保温层厚度计算:首先,需要确定要使用的保温材料的导热系数(λ),单位为W/(m·K)。
然后,确定所在环境的温度差(ΔT),即介质温度和环境温度之差。
最后,根据希望的保温效果(通常以保温层中心的温度为基准),使用以下公式计算保温层的厚度(d):d=(ΔT×希望的保温效果)/(λ×2)例如,如果希望在介质温度为100°C,环境温度为25°C的情况下,保温层中心的温度不超过70°C,且保温材料的导热系数为0.04W/(m·K),则保温层的厚度可以计算为:d = ((100 - 25) × 0.7) / (0.04 × 2) = 87.5 mm2.冷却设备的保温层厚度计算:对于冷却设备,保温层的厚度计算可以使用类似的方法,只需将温度差改为冷介质温度和环境温度之差,并根据要求的保温效果计算厚度。
3.管道的保温层厚度计算:在管道保温层的厚度计算中,需考虑到管道的直径、流体温度、环境温度等因素。
根据使用的保温材料的导热系数、管道的外径和环境温度,可以使用以下公式计算保温层的厚度(d):d=(0.21×管道外径×(流体温度-环境温度))/(保温材料导热系数)需要注意的是,以上方法仅为一般情况下的保温层厚度计算方法,实际情况中还需要考虑到一些其他因素,如保温材料的耐久性、成本、安装和维修方便性等。
因此,在具体的工程设计中,应该综合考虑以上因素进行细致的计算和决策。
在实际工程中,还可以使用一些专业的工程设计软件来进行保温层厚度计算,这些软件通常会综合考虑以上因素,提供更准确和可靠的计算结果。
各类保温计算公式保温计算是工程设计中重要的一环,它涉及到热传递过程、材料的热导热性能和结构参数等一系列因素。
以下是常见的几类保温计算公式。
管道保温计算是指对管道进行绝热保温设计,以减少传热和能量损失。
常见的管道保温计算公式有以下几种:1.1固定热流量下,管道的绝热层厚度计算公式:L=(Tc-To)/(2πk)其中,L是绝热层的厚度,Tc是管道的表面温度,To是管道的环境温度,k是绝热层材料的导热系数。
1.2固定绝热层厚度下,管道的最大热流量计算公式:Q = (2πkL) / (1/Ri + ln(Ro/Ri))其中,Q是管道的最大热流量,k是绝热层材料的导热系数,L是绝热层的厚度,Ri是管道的内径,Ro是管道的外径。
壁体保温计算是指对建筑外墙、楼板、屋面等壁体结构进行保温设计,以提高保温性能。
常见的壁体保温计算公式有以下几种:2.1传热功率计算公式:Q=U×A×ΔT其中,Q是传热功率,U是传热系数,A是壁体表面积,ΔT是温度差。
2.2保温材料厚度计算公式:L=(Q×R)/(K×A)其中,L是保温材料的厚度,Q是传热功率,R是壁体的保温性能,K是保温材料的导热系数,A是壁体表面积。
容器保温计算是指对容器进行保温设计,以减少能量损失和传热。
常见的容器保温计算公式有以下几种:3.1导热传递公式:Q=(2πkL)×(T1-T2)其中,Q是传热功率,k是保温材料的导热系数,L是保温层的厚度,T1是容器外表面温度,T2是容器内表面温度。
3.2保温层厚度计算公式:L=(T1-T2)/(2πk)其中,L是保温层的厚度,T1是容器外表面温度,T2是容器内表面温度,k是保温材料的导热系数。
以上是几类常见的保温计算公式,它们可以帮助工程师进行保温设计,提高工程的能源利用效率和保温性能。
但是需要注意的是,实际工程中还需考虑其他因素,如气候条件、建筑结构等,以及仪器的选择和使用。