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A 简易热工设计1 设计需要确定的工艺参数1) 管道要求的维持温度,TV;2) 当地最低环境温度(),TA;3) 管道的外径,D;4) 容器的表面积,S;5) 管道的保温材料品种及厚度; 6) 管道是在室内或室外。2 管道、平面热损失计算2.1 管道保温管道的热损失(加30%安全系数)按公式(1)计算:Qt=2(TV-TA) /( LnD0/D1)1/+2/( D0)1.3 (1)2.2 平面保温平面的热损失(加30%安全系数)按公式(2)计算:QP=(TV-TA)/(/+1/) 1.3 (2)式(1)和式(2)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 ; 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+2; 保温层厚度,m;Ln 自然对数; 保温层外表面向大气的散热系数,W/()与风速,(m/s)有关, 值按公式(3)计算:=1.163(6+1/2) W/( ) (3)表3 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表4 管道材质修正系数碳钢 1 不锈钢 125a铜 09 塑料 1.5B 电伴热设计 首先应知道管道的口径、保温层材料及厚度和所需维持温度之差T,查管道散热量表,(乘以适当的保温系数),就能得到单位长管道的散热量,如果管子在室内则再乘以0.9。如果伴热的是塑料管道,因为塑料的导热性远低于碳钢(0.12:25),故可用0.6-0.7的系数对正常散热量加以修正。例1:某厂有一管线,管径为1/2,保温材料是硅酸钙,厚度10mm,管道中流体为水,水温需保持10,冬季最低气温是-25,环境无腐蚀性,周围供电条件380V、220V均有,求管道每米热损失? 步骤一:T = TA - TB =10-(-25)=35 步骤二:查管道散热量表,管径1/2。10mm保温层。 当T =30热损失为11.0w/m,当T =40热损失为14.9w/m,T =35时,每米损失可采用中间插入法求得(因表中无QB值)。 QB=11.0w/m+(14.9w/m - 11.0w/m)(35-30)(40-30)=12.95w/m 步骤三:保温层采用硅酸钙,查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1.4 Qr=1.4QBf=1.412.95w/m1.50=27.195w 答案:管道每米损失热量27.195W保温材料修正数表 容器罐体耗散热量的计算 首先应计算容器罐体的表面积,并根据保温层材料厚度和介质所需维持的温度,查罐体容器热耗表,可知每平方米热耗散量,再通过计算,京戏有得到容器罐体所需的总热耗散量QT。 其公式:QT = 1.8QBS 式中:1.8为保险系数, QB:为每平方米热耗散量(W/m2)查罐体容器耗表可知, S:为容器罐体的表面积(m2)计算公式如下: 例2:某厂有一直径3米,高4米的园柱形工艺罐体,当地最低环境温度-10,最高风速15m/S,现采用厚度50mm的玻璃纤维作保温层,罐体的维持温度80,求该罐体热耗散量。步骤一:查罐体容器热耗表可知在风速15mm/S,环境-10,维持温度80时,QB=77.39W/m2步骤二:QT=1.8QBS=1.8QBD(R+h)=1.877.39W/m23.143m(1.5m+4m)=7217.235(W)答案:我们可知该罐体热耗散量为7217.235W。
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