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。
(3)保温层表面温度
经计算ts=9.3℃。
3. 管道多层绝热层厚度计算
玻璃钢导热系数较低,由玻璃钢制作的管子及保护层,均视力保温层,在此基础上求硬质聚氨酯泡沫塑料厚度。
式中 D——第一层绝热层外径,取0.215m;
Dl——第二层绝热层外径,取0.215+2δ;
D2——第三层绝热层外径,取0.221+2δ;
δ——硬质聚氨酯泡沫塑料厚度,m;
λ1——第一层绝热层导热系数,取O.028W/(m·℃);
λ2——第二层绝热层导热系数,取0.25 W/(m·℃);
λ3——第三层绝热层导热系数,取0.25 W/(m·℃);
R1——管道的传热阻,取0.03m2·℃/W;
q——允许单位热损失,采用国家标准GB 4272—84《设备及管道保温技术能则》,取53W/m。
经计算δ=19mm。
4. 在允许温降条件下输送液体管道的保温层厚度
式中 A2——单位换算系数,A2=3.6;
t1——管道始端介质温度,取55℃;
t2——管道终端介质温度,取50.7℃;
tm——介质算术平均温度,取52.85℃;
qm——介质质量流量,取281250 kg/h;
C——介质比热容,取4.181 kJ/(kg·℃);
Lc——管道计算长度,Lc=KrL,m;
Kr——热损失附加系数;
L——实际长度,m;
其余符号同上。
用试差法计算δ=4.5 mm。
用不同方法测算得保温层最薄者为4.5 mm,最厚者为32 mm,介于中间者为22.5 mm及18 mm。直埋地和经济公式测算的保温层外表面的湿度为9℃,温降0.15℃/km和0.1℃/km。经分析对比认为这两种计算结果更可靠,以此求出两者的壁厚算术平均值27.5mm为保温层设计厚度,制作厚度为30mm。