管道和閥件散熱損失計算和保溫材料選用原則知識-乐鱼官网自控
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即使蒸汽主管的暖管過程結束，蒸汽也會由於輻射散熱而繼續冷凝。冷凝率取決於蒸汽溫度、環境溫度以及管道保溫效率。由此可見，管道是否有效保溫是直接影響熱量的損失。
標準環境溫度25℃，保溫層測到溫度不能超過50℃，否則判斷為保溫失效。溫差越小越好，25℃內算正常。比如環境溫度27℃，測到40℃，是良好狀態。
一、管道和閥件保溫的重要性
要使蒸汽分配係統高效，應當采取管道保溫，來確保熱損失減小到最低程度。最經濟的保溫厚度根據以下幾個因素考慮：
1、安裝成本
2、蒸汽攜帶的能量
3、管道口徑
4、管道溫度
5、室外管道保溫，還需考慮濕度和風速。
大多數保溫材料的效果取決於，如礦物棉、纖維玻璃或矽酸鈣非活潑材料，內含有的微小空氣囊。
通常安裝采用包鋁的纖維玻璃、包鋁的礦物棉和矽酸鈣。重要的是保溫材料不能變形或被水浸濕。有必要進行適當的機械保護和防水處理，尤其室外安裝。
蒸汽管道散熱到水、或潮濕保溫材料的熱損失，將是散熱至空氣熱量的50倍之多。
因此，要特別注意保護安裝於積水地麵或管囊內的蒸汽管道，以防止被水浸沒。同樣也要保護絕緣層不會被損壞，避免雨水的侵入。
除了安全閥或部份疏水閥外，蒸汽係統中所有熱的部分都需要保溫。這包括全部的主管連接法蘭、閥門和其它連接件。
同時還要在連接法蘭的每一邊切掉絕緣層，露出螺栓，留出維護的空間。這等效於0.5 m的光管長度。
目前廣泛使用為連接法蘭和閥門預製的絕熱外罩。通常與緊固件一起提供，維護時方便拆下保溫套。
二、管道和閥件散熱損失計算
管道散熱損失可參考管道散熱量表和公式來計算。
表中是假設環境溫度在10 ~ 21℃之間，靜止空氣條件下，考慮不同蒸汽壓力、不同管道口徑下，水平光管的散熱損失。
管道散熱量表（需知蒸汽和環境的溫差）
其它包含在公式內的因素，例如，如果管道保溫的散熱損失，僅是非保溫管道熱損失的10%，公式將乘以0.1的係數。
計算公式：
式中：
ms = 蒸汽的冷凝水量(kg/h)；
Q = 散熱損失(W/m)（見管道散熱量表）；
L = 管道有效長度，含法蘭和連接件(m)；
f = 絕熱係數，1表示光管，0.1表保溫良好；
hfg = 蒸發焓(kJ/kg)。
注：等效長度：配對法蘭為0.5m，與管道同徑的閥門為1.0m
舉例：
口徑DN100的管道長50m，有8對配對法蘭和2個閥門，飽和蒸汽壓力為7 barg。環境溫度10℃，保溫效率的係數為0.1。
參考管道散熱量表，按公式計算，確定每小時蒸汽的冷凝量（即散熱損失量）：
第1部分 - 無保溫。
第2部分 - 管道保溫，閥門和法蘭沒有保溫。
第3部分 - 完全保溫。
舉例參數代入公式中:
L = 管道有效長度：
（8對配對法蘭* 0.5m） + (2個閥門*1.0 m) = 6.0m 管道長度。再加上管道長50m
7 barg飽和蒸汽的溫度 = 170℃
溫差（蒸汽溫度-環境溫度）170℃ - 10℃ = 160℃
7 barg飽和蒸汽的蒸發焓hfg = 2048 kJ/kg
Q = 散熱損失= 999 W/m。160℃溫差，口徑DN100管道每米的熱損失，見表管道散熱量表紅圈
第1部分 - 無保溫：
（f = 絕熱係數，1表示裸管）
第2部分 - 管道保溫，閥門和法蘭沒有保溫：（f = 絕熱係數分開考慮。1表示裸管，0.1表示保溫良好）
第3部分 - 管道和連接件都保溫
（f = 絕熱係數，0.1表示保溫良好）
三、保溫層材料選用原則
保溫層材料應選用導熱係數低的材料。對於不同的工況和經濟條件，保溫層厚度選用標準也不同。
關於保溫材料的選用應遵循下列原則:
1、材料的導熱係數低。導熱係數越小，隔熱性能越好；熱阻越大，隔熱性能越好。
2、具有較高的耐熱性,不致由於溫度急劇變化而喪失其原來的特性，耐熱性越高越好。
3、材料密度小並具有一定的孔隙率。
4、具有一定的機械強度。
5、具有一定的防水防潮防曬防腐等性能。
6、重量輕，方便維護拆裝等。
常用保溫材料導熱係數 W/ (m. ℃)
四、岩棉VS矽酸鋁纖維哪種好？
1、從材料的導熱係數，根據導熱係數方程分析:
岩棉:Κ=0.037+0.00016tp
矽酸鋁纖維:Κ=0.046+0.00012tp
式中
Κ——保溫材料導熱係數,W
tp——保溫層表麵溫度,℃。
就耐熱性而言,岩棉保溫適用介質溫度小於400℃。矽酸鋁纖維保溫適用介質溫度小於1000℃。
2、就材料容重而言,根據 Χ=G/V 式中
G——保溫
V——材料在自然狀態下的體積,m3。
矽酸鋁Χ為180kg/m3 ,岩棉Χ為200kg/m3。
上述分析表明,矽酸鋁纖維屬於導熱係數小,容重小,耐高溫性能強,並具備一定機械強度的保溫材料。用戶可根據自身需求選擇。
值得注意的是：
管道防腐合格後才能進行管道保溫。管道防腐必須徹底除鏽，使管道露出金屬光澤方可刷漆。
刷漆表麵應幹燥，禁止一邊刷漆一邊除鏽，油漆必須符合管道的環境，防止因管道表麵溫度高造成新刷漆脫落。
五、直埋蒸汽管道保溫材料及結構的選擇
目前國內直埋蒸汽管道保溫多數采用內滑動複合型結構，同時也在不斷發展新型保溫結構，如內支撐鋼套鋼結構等。
保溫材料也有多種，如隔熱層材料有泡沫玻璃、微孔矽酸鈣、超細玻璃棉等；保溫層一般采用聚氨酯(耐溫150℃)；保護層則采用高密度聚乙烯套管、樹脂玻璃鋼、鋼管等。
保溫方案若采用的是內滑動式複合型結構，隔熱層為微孔矽酸鈣，保溫層為聚氨酯，保護層為T0樹脂。
管道狀況：DN300管道，微孔矽酸鈣隔熱層厚90mm，聚氨酯保溫層厚30mm。
運行兩年後，用戶對直埋蒸汽管道的保溫情況進行測試。
測試時氣溫27℃，使用數字式測溫表。由保護層經保溫層、隔熱層到管壁，每隔1cm測試一次溫度。
測試結果如下：
保護層外表麵溫度低於40℃，隔熱層與保溫層交界麵處的溫度為98℃，低於聚氨酯的耐溫能力，保溫效果較好。
以上內容僅供參考，關於各種保溫材料的性能對比，請谘詢更專業的管道保溫廠家。