合理选择蒸汽管道保温材料

NEWBUILDINGMATERIALS 0 前 言 在建设部规定的建筑整体节能50%以上的目标中，要求 城市供热工程热网输送效率应达到90%以上。对蒸汽管道进 行保温，可降低散热损失，节约能源。但是，采用何种保温材料 效果最佳，费用低，热损失应该如何计算等往往不被人们所重 视，特别是低、中压参数蒸汽管道的保温，用量大，涉及领域 广，有2种情况值得注意：一是大量高效保温材料用于低要求 的地方，给国家造成很大的资源及资金浪费；而许多保温要求 高的地方，仅用低效保温材料，或者保温层厚度不够，达不到 保温要求，造成能源浪费。因此，合理选择蒸汽管道的保温材 料，减少热网热损失、节约能源、降低工程造价具有重要意义。 1 保温材料的选用 1.1 国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、规范对蒸汽管道保温材料 选择的要求 按照GB50264—97《 工业设备及管道绝热工程设计规 范》中的有关规定，在运行中，平均温度低于350℃时，保温材 料导热系统不得大于0.12W/（ m·K）；硬质保温材料的密度不 得大于300kg/m3；软质材料及半硬质制品密度不得大于200 kg/m3；用于保温的硬质材料抗压强度不得小于0.4MPa；保温 材料的含水率不得大于7.5%。 按照GB50019—2003《 采暖通风与空气调节设计规范》 第7.9.3条规定，设备和管道保温材料选用，应优先选用导热 系数小、湿阻因子大、吸水率低、密度小、综合经济效益高的材 料；保温材料应为不燃或难燃材料；管道保温层厚度在供热 时，按GB8175《 设备及管道保温设计导则》中的经济厚度计 算确定。 1.2 影响蒸汽管道保温效果的因素 影响管道保温效果的因素很多，主要有：保温材料的导热 系数λ，保温层表面放热系数α，管道所处环境常年平均气温 ta及常年平均风速V、高度系数、保温层厚度δ及施工质量 等。一般来说，在同样热损失的情况下，导热系数λ及保温层 表面放热系数α愈大，保温层厚度δ愈厚。所处环境常年平均 气温越低、常年平均风速愈大、室外管道架得愈高，所需的保 温层厚度就愈厚。在某一条件下，地区的常年温度、平均风速、 架高系数均为定值，影响保温效果的主要是保温材料的导热 系数λ和保温层厚度δ，这2项直接影响材料选用及保温费 用。对于特定的保温材料，选用最佳的保温层厚度，就可达到 既节约能源又减少投资的目的。 1.3 几种常用蒸汽管道保温材料的性能参数 我国目前适用于蒸汽管道保温的材料主要有：微孔硅酸钙 制品、硅酸铝制品、岩棉、超细玻璃棉等，其性能及价格见表1。 表1 几种蒸汽管道保温材料的性能及价格 注：tm为保温材料内外表面温度平均值；价格主要参考华东地区 市场信息价（ 2003年），未包括运输费。 项 目 导热系数/[W/（ m·K）] 密度 /（ kg/m3） 价格 /（ 元/m3） 微孔硅酸钙制品 0.054+0.00011tm 220 916 硅酸铝制品 0.35+1.65×10-4tm+1.242×10-7t2 150 1165 岩棉 0.37+8.25×10-5tm+2.035×10-7t2 150 427 超细玻璃棉 0.027+0.00023tm 45 950 摘要:根据国家标准、规范对蒸汽管道保温材料的技术要求， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了影响蒸汽管道保温效果的因素，并结合目前 蒸汽管道中常用的保温材料的技术性能参数，针对具体蒸汽道的保温材料的选择计算，提出了合理选择蒸汽管道保温 材料，对于减少热网热损失、节约能源、降低工程造价具有重要意义。 关键词:蒸汽管道；保温材料；性能参数；热损失；节能 中图分类号:TU832.1+4 文献 标识 采样口标识规范化 下载危险废物标识 下载医疗器械外包装标识图下载科目一标识图大全免费下载产品包装标识下载 码:B 文章编号:1001-702X(2006)08-0075-03 合理选择蒸汽管道保温材料 金樟其 （ 杭州市城建设计研究院有限公司，浙江 杭州 310002） 收稿日期:2006-03-15 作者简介:金樟其，男，1961年生，浙江新昌人，高级工程师。 全国中文核心期刊 mm m 75· · 新型建筑材料 2006.8 保温材料选用是否合理，主要可以从热损失大小、保温 材料所需厚度及经济性来衡量。在热损失相同的条件下，应 力求管道的保温费用最小。一般要减少热损失，就要增加厚 度，或者选用导热系统更小的材料。费用与材料的厚度、导热 系数等有关，除此之外，还得考虑施工、材料来源、维修、支 架、劳动保护等。根据GB50264—97《 工业设备及管道绝热工 程设计规范》，按我国现在的能源价格、政策及用能现状，一 般散热损失应控制在表2范围内较为合理，过大会造成能源 浪费，过小则保温费用增加较多，资金回收期长。 表2 保温结构外表面最大允许热损失量 1.4 保温材料的选择计算 由于我国地域广阔，气候条件差异很大，各地的保温材 料来源、价格等均有差异。因此，在选择保温材料时应结合工 程实际对保温材料的热损失及管道的经济保温厚度等进行 计算，而不能简单地直接按有关规范手册中的数据选取。 现就蒸汽管道的保温材料选择举例计算。例如室外敷设 DN150蒸汽管道，蒸汽温度300℃，该地区常年平均气温ta为 16.2℃，平均风速V为2.3m/s，采用微孔硅酸钙制品保温。 （ 1）室外管道保温结构外表面放热系数α与保温材料的 辐射传热系数αn、对流传热系数αc有关。即α与风速、保温材 料及颜色等因数有关。室外管道保温结构外表面放热系数α 可按下式计算： α=αn+αc αn= 5.67ε ts-ta （ 273+ts 100 ）4-（ 273+ta 100 ）! "4 αc=72.81×V0.6/D0.4 式中：ts—保温结构外表面温度，℃； ta—常年平均环境温度，℃； ε—保护层材料黑度，按表3取值。 表3 保护层材料黑度 ε 把数据代入得出α=12.879W/（ m2·K） （ 2）计算导热系数，从表1中微孔硅酸钙的导热系数计算 λ=0.0721W/（ m·K）。 （ 3）计算保温厚度δ，先进行管道外保温层表面散热损失 q试算，直至散热损失满足表2要求： q= t-ta D1 2000λ lnD1 D0 +1 α 式中：D0—管道外径，mm； D1—管道保温层外径，mm； t—管道外表面温度，℃。 试算结果：保温厚度δ为80mm时，q=176W/m2，满足要求。 （ 4）计算保温费用 916（ D12-D02）π/4=55.0元/m （ 5）管道保温结构外表面温度ts可按下式计算： ts= 1 λ lnD1 D0 ta+ 2000 αD1 t 1 λ lnD1 D0 +2000 αD1 =29.3℃ 采用上述方法，可对每种保温材料的保温费用及热损失 进行计算，如热损失大于表2所示热损失量时，则可适当降低 管道外表面温度，或采用导热系数更小的材料，直至热损失控 制在表2的范围内。并对其它数据进行验算。根据以上数据及 材料的来源、运输费用大小、维修等因素，进行综合考虑，选用 最佳的保温材料。一般来说，高温管道采用较好的保温材料， 低温管道采用价格低的保温材料，切不可盲目选用材料，力求 做到少花钱、多节能。表4列出了在热损失基本相同的情况 下，管道采用不同材料保温所需的费用。 表4 管道采用不同保温材料的热损失量及费用 注：各费用仅算主材料费，未包括表面保护等辅材及人工。计算 时其它条件与上面列举的相同。 这里需重视t、V2个关键系数的取值，因温度和风速会 直接影响选材计算的准确度。 根据前面的计算结果，可以看出，在相同热损失的情况 下，若采用微孔硅酸钙保温，费用为55.0元/m；如果采用岩棉 保温，费用仅为19.5元/m，费用仅为微孔硅酸钙的35.5%。当 项 目 最高使用 温度/℃ 保温厚度 /mm 外表面 温度/℃ 散热损失 /（ W/m2） 费用 /(元/m) 微孔硅酸钙制品 650 80 29.29 176 55.0 硅酸铝制品 1200 75 28.94 173 64.2 岩棉 600 65 28.86 176 19.5 超细玻璃棉 400 75 28.81 171 52.4 50 58 116 250 163 279 100 93 163 300 186 308 150 116 203 350 209 200 140 244 400 227 介质温度 /℃ 热损失量/（ W/m2） 介质温度 /℃ 热损失量/（ W/m2） 常年运行 季节运行 常年运行 季节运行 材料名称 表面状态 黑度ε 材料名称 表面状态 黑度ε 镀锌铁皮 有光泽 0.23～0.27 水泥砂浆 光平 0.93 镀锌铁皮 已氧化 0.28～0.32 纤维织物 0.70～0.80 氧化铁皮 已生锈 0.80～0.90 黑漆 无光泽 0.96 铝板 已氧化 0.20～0.30 油漆 - 0.80～0.90 不锈钢板 - 0.20～0.40 金樟其:合理选择蒸汽管道保温材料 76· · NEWBUILDINGMATERIALS 基金项目:广州市建设科技发展基金（ 9911） 收稿日期:2005-12-30；修订日期:2006-6-15 作者简介:聂玉强，男，1964年生，广东韶关人，硕士，高级工程师。 0 前 言 近年来，随着我国房地产的迅速发展，各类“ 绿色节能建 筑”层出不穷，然而政府部门往往只能依据房地产商提供的材 料进行审核，材料中关于围护结构的热工性能、参数指标等大 多数为理论计算值，并非实际测量所得，缺乏客观准确的评价 手段。20世纪80年代后期，哈尔滨建筑大学、清华大学、苏州 混凝土研究院等单位先后建起了用于测试和审核建筑围护结 构热工性能的热箱试验装置[1]，但这些实验装置都是建立在北 方及夏热冬冷地区，而对南方夏热冬暖地区，建筑能耗主要是 夏季空调降温，这方面的实验装置仍是空白。因此，根据建筑 节能研究的需要，在南方地区设计建造防护热箱测试装置显 得十分迫切。 按照国家《 建筑节能九五计划及2010年规划》的要求，为 南方炎热地区制定符合当地的建筑节能规划和政策积累数 据，在广州市建委支持下，按 GB/T13475—92标准，同时参 照ARSHARETRANSACTION标准，设计建造了用于建筑围 护结构热工性能测试的防护热箱实验装置。 1 墙体构件试验装置测试原理 墙体构件实验装置的实际模型如图1所示，热量传入或 传出墙体是通过试件与箱内其它表面的辐射热交换及试件表 面的对流换热进行的。辐射传热量取决于与试件平行位置的 导流板表面的平均辐射温度；对流传热取决于导流腔内空气 温度。因此，通过试件的热流受到冷热两个侧面中任何一个侧 面的辐射温度和空气对流温度的影响。 然实际工程中要加上一些辅材及人工等费用，实际总价要比 表4计算的大一些。通过比较，一些普通的保温场合可选择 取材方便、价格较低的保温材料，有特殊要求的保温部位则应 选用与性能要求相符的材料进行保温。 2 结 论 （ 1）管道保温中保温材料的选择在技术性能上应满足国 家对节能的要求，即将蒸汽管道的散热损失控制在允许范围 内，按照经济厚度要求进行计算，达到既节能又经济。 （ 2）不同地区、不同使用场合，保温材料的选择不能一概 而论。应根据各地区的气候、使用场合、保温材料的性能、价 格等各种因素综合考虑，在满足规范的前提下通过计算合理 选择蒸汽管道的保温材料。 ! 摘要:建筑节能是夏热冬暖地区空调节能的重要手段之一，针对该地区建筑围护结构热工性能缺乏实际测试及审 核手段的现状，利用防护热箱法设计建造了测试实验装置。详细介绍该装置的测试原理、测试技术，并进行了不确定度 分析，结果较好满足GB/T13475—92标准要求。 关键词:建筑围护结构；热箱法；测试技术；不确定度；夏热冬暖 中图分类号:TU111.3+9 文献标识码:B 文章编号:1001-702X(2006)08-0077-04 防护热箱法实验装置 测试技术与不确定度评定 聂玉强 1、2,邝小磊 2 （ 1.佛山市建筑设计院，广东 佛山 528000； 2.广东交通职业技术学院，广东 广州 510000） """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 全国中文核心期刊 77· ·