牛顿法计算埋地管道保温层经济厚度

管道保温层经济厚度探讨——分别在强制对流和自然对流两种传热条件下，对变对流传热系数和变物性时管道保温层的经济厚度进行了分析和探讨，给出了有关计算式，并把结果与常对流传热系数时管道保温层经济厚度的计算结果进行了比校，从而为工程上保温层的结构设计...

分别在强制对流和自然对流两种传热条件下,对变对流传热系数和变物性时管道保温层的经济厚度进行了分析和探讨,给出了有关计算式,并把结果与常对流传热系数时管道保温层经济厚度的计算结果进行了比较,从而为工程上保温层的结构设计提供参考。

管道内介质的温度℃t=150输入 主保温层外表面温度℃tw1=36.2 保温层平均温度℃tp=93.1 保温材料在tp温度下的导热系数w/m·℃λ1=0.041输入 管道外径mdw=0.133输入 管道周围空气温度tk=25输入 管道外的风速m/sω=4输入 保温层表面到周围空气的放热系数w/(m2·k)αh=25.53 设管道主保温层外径为d1:d1/dw×ln(d1/dw)=0.2454 令d1/dw×ln(d1/dw)=x·lnx查表得：x·lnx=0.2454输入 x=1.225输入 则保温层厚度δ为:mδ=0.0150 管道内介质的温度℃t=150输入 保温层平均温度℃tp=80输入 保温材料的导热系数w/m·℃λ1=0.041

设备内流体的温降计算 保温材料的导热系数λ= 设备直径d14.00m降温时间t内的大气温度tr 设备高度h15.00m设备壁厚ε 流体密度1049kg/m3设备内流体初温t1 设备密度7800kg/m3经过时间t后的流体温度t2 流体比热c11993.86j/kg.℃降温时间t 设备比热c2460.24j/kg.℃夏季平均风速u2 冬季平均风速u17m/s 保温层表面对流系数a108219.19j/(m2.h.℃) 设备体积v2309.1m3 设备表面积a659.7m2 设备内流体重量w12422215.1kg 设备本身重量w225729.644kg 散热量q4.841e+09j/℃ 单位贮罐表面积的散热量q7338406.4j/m2.℃ 保温层热阻r2.47e-05m2.h.℃/j 设

dn15dn20dn25dn32dn40dn50dn70dn80dn100dn125dn150 v s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 vφ57以下φ89以下φ133以下φ219以下 s保护壳面积 焊接钢管绝热、刷

在进行地面热油管道油品输送时,为了减少运行管道热量散失,节约燃料,常对管道加设保温层,考虑到保温层投资费用,常进行保温层经济厚度计算。目前,在工程上常用试算法,这样计算工作量大,效率不高。文中对地面热油管道经济保温层算法进行了推导,应用execl中规划求解程序编制了完善的计算程序,并结合实例进行了计算。结果表明:该程序使得计算结果精度比较高,工作效率得到了提高。

管道内介质的温度℃t=95输入 主保温层外表面温度℃tw1=34.66 保温层平均温度℃tp=64.83 保温材料在tp温度下的导热系数w/m?℃λ1=0.048输入 管道外径mdw=0.219输入 管道周遭空气温度tk=28输入 管道外的风速m/sω=4输入 保温层表面到周遭空气的放热系数w/(m2?k)αh=25.53 设管道主保温层外径为d1:d1/dw×ln(d1/dw)=0.1556 令d1/dw×ln(d1/dw)=x?lnx查表得︰x?lnx=0.1556输入 x=1.147输入 则保温层厚度δ为:mδ=0.0161 管道内介质的温度℃t=95输入 保温层平均温度

热力管道保温层厚度表（热水管道） 序号钢管公称直径(外径)保温厚度(mm)外壳厚度(mm) 1dn150303.5 2dn200404.5 3dn250405.5 4dn300406 5dn350406 6dn400507 7dn450508 8dn500509 9dn6005510 10dn7005511 11dn8005514 12dn9005514 13dn10005715 14dn12005715 热力管道保温层厚度表（蒸汽管道） 序号钢管管径(mm)公称直径(mm)外壳管径(mm) 1dn100108325 2dn125133377 3dn150159426 4dn200219529 5dn27325052

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 管道外径(裸管外径)mdo0.108 假设保温层厚度mδ0.127 设备或管道外表面温度℃t250 环境温度℃ta12 年运行时间ht8000 单位换热系数a10.0018975 保温层外径（两层时为内层保温层外径）md10.362 热价元/gjpe16 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/m3pt581.9400235 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m

20253240507080100125150200250300350400 08.410.5213.2715.0818.8523.7227.835.8143.8851.8468.885.77102.1118.43133.83 2524.1126.3228.9830.7934.5639.47343.5251.5259.6967.5484.51101.48117.81134.15149.54 3027.2529.3732.1233.9337.6942.5746.6554.6662.8370.6987.65104.62120.95137.29152.68 4033.5435.6638.4140.2143.9848.8552.9460.9569.1276.97

热油管道输送设计中,根据输送油品物性和输送距离来考虑输送方式,需要进行热力计算来确定是否需要进行伴热、增设中间加热站或给管道铺设保温层等来保证管道安全输送和经济输送。对某石化公司一条架空管线输送油品物性进行分析,通过热力计算筛选输送方案,对该管线进行了敷设保温层方式输送,并利用ansys热分析软件对管线铺设保温层和无保温层工况进行了模拟计算,得出了合理的结果,达到了设计目的,节省了输送成本。

根据热水直埋供热管道的传热原理,对大管径热水直埋供热管道的保温层厚度计算方法进行了探讨。提出保温层厚度的计算应采用控制热水直埋供热管道外表面温度和满足热网输送效率的综合计算方法。

在不同保温层间温度、埋深、土壤导热系数的条件下,对“钢套钢”蒸汽直埋管道保温结构的厚度进行了计算,与实际工程中的数据进行比较,得出保温层间合理的控制温度及埋深,并讨论不同的土壤导热系数对保温结构厚度的影响。

针对我国城市里热力工程施工采暖供热、蒸汽管道架空敷设的技术水平与作业现状,提出了直埋蒸汽管道保温层厚度选择计算的2个非常实用的公式,并通过实例详细介绍了几种保温厚度的计算方法。

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直埋热水供热管道保温层厚度的设计计算——在控制直埋热水供热管道外表面温度计算保温层厚度的基础上，提出将植物根系的耐温能力作为限制条件。以某保温管道为例，计算了在限制条件下的保温层厚度。

建立了管道保温计算的数学模型,通过具体实例,用计算机编程得出大量数据,通过origin8.0软件绘出保温层厚度分别与保温效率、管道总传热系数、保温层表面温度和沿程温降的关系图,不仅直观地体现了保温层厚度对管道传热的影响以及变化趋势,还可以从图中查出任意厚度下的保温情况,为求解热油管道保温层厚度提供一种新方法。

通过对埋地管道经济厚度计算方法的分析,建立数学模型,采用matlab绘制函数曲线,找到最优解区间,不求导,直接采用牛顿法求解,得到结果.

对圆管、椭圆管、方管的临界热绝缘进行了简单分析,对这三种情况下保温材料的临界厚度进行了探讨,给出了具体计算公式。讨论了不同因素对临界厚度的影响。

通过计算保温层的各项费用,并对其进行列表分析,找出了最小总费用所对应的保温层厚度,从而得到了保温层的经济厚度,达到了节约能源的目的。算例分析结果表明,该方法能够科学地反映保温层厚度与年总费用的关系。该方法简单易懂,可大大提高设计效率和设计质量。

通过对高温蒸汽管道保温层厚度计算进行研究,从技术性和经济性两方面分析了影响保温层厚度的主要因素,并对计算中如何正确选取保温原始计算数据进行了探讨。所得结论对实现经济计算、节约能源、提高电厂经济效益具有重要参考意义。

六、保温工程 (一)保温工程 1、保温材料及制品应有产品合格证和材料性能测试检验数据， 其种类、规格、性能应符合设计规定。在进入现场的每批保温材料中， 应任选l一2组试样进行导热系数测定，导热系数超过设计取定值5％ 以上的材料不得使用。 2、保温应在管道试压及涂漆合格后进行。必要时，无缝钢管可 预先做保温，但应将管道连接处和环形焊缝留出，待水压试验合格后， 再将连接处保温。 3、采用湿法施工的保温工程，室外平均温度低于5oc时，应按 冬季施工采取防冻措施。 4、保温层施工，应符合下列要求： (1)保温层厚度大于loomm时，应分层施工； (2)瓦块内应抹3～5mm厚的石棉灰胶泥层，并砌严密，用胶泥 充填时，缝隙应小于5～7mm。同层制品应互相错缝，内外层之间应 盖缝。每块制品应有两道镀锌铁丝或箍带扎紧，不得采用螺旋形捆扎 方法； (3)应按设计规定的位置和宽度留出