摘　要：給出架空敷設(shè)熱水供熱管道熱損失計(jì)算方法。針對(duì)某段架空敷設(shè)熱水供熱管道，對(duì)不同測(cè)點(diǎn)的供水溫度、管道周圍空氣溫度進(jìn)行實(shí)測(cè)，對(duì)供水管道熱損失影響因素、沿程溫降進(jìn)行了計(jì)算分析。

關(guān)鍵詞：架空敷設(shè)  熱水供熱管道  熱損失  沿程溫降

1　熱損失計(jì)算方法

架空敷設(shè)熱水供熱管道(以下簡(jiǎn)稱架空管道，由工作鋼管、保溫層、保護(hù)層構(gòu)成)傳熱模型見圖l，單位長(zhǎng)度架空管道熱損失q的計(jì)算式為^[1]：

式中q——單位長(zhǎng)度架空管道熱損失，W／m

t——供熱介質(zhì)(熱水)溫度，℃

to——管道周圍空氣溫度，℃

h1——工作鋼管內(nèi)壁表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，w／(m2·K)

D1——工作鋼管內(nèi)直徑，m

li——第i層材料的熱導(dǎo)率，W／(m·K)

Di、Di+1——直徑，m，見圖1

H2——保護(hù)層外壁表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W／(m²·K)，取20.2w／(m²·K)

D4——保護(hù)層外直徑，m

忽略工作鋼管內(nèi)壁面對(duì)流傳熱熱阻及工作鋼管壁導(dǎo)熱熱阻，式(1)可簡(jiǎn)化為：

式中l2——保溫層材料熱導(dǎo)率，W／(m·K)

D3——保護(hù)層內(nèi)直徑(保溫層外直徑)，m

D2——保溫層內(nèi)直徑，m

l3——保護(hù)層材料熱導(dǎo)率，W／(m·K)

l2、l3的簡(jiǎn)化計(jì)算式分別為^[2]：

l2＝0.0275+0.00014(tm-25)　　　　　　　(3)

l3＝0.041+0.000093(tm-20)　　　　　　　(4)

式中tm——實(shí)測(cè)熱水溫度，℃

2　測(cè)試與分析

①測(cè)試目的

對(duì)不同測(cè)點(diǎn)的供水溫度、管道外表面溫度進(jìn)行實(shí)測(cè)，對(duì)供水管道熱損失進(jìn)行計(jì)算，分析保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。對(duì)測(cè)試管段起點(diǎn)、終點(diǎn)供水溫度進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算供水沿程溫降。

②測(cè)試時(shí)間

2011年1月29日—2月6日。

③測(cè)試對(duì)象及方法

測(cè)試對(duì)象為呼和浩特西郊熱電廠架空管道的某管段，供回水管道平行敷設(shè)于支架上，距地面4.0m，被測(cè)管段ABC長(zhǎng)度為2.3km，設(shè)置3個(gè)測(cè)點(diǎn)(測(cè)點(diǎn)A～C，測(cè)點(diǎn)B位于被測(cè)管段中間位置)。保溫層厚度為50mm，材料為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；保護(hù)層厚度為10mm，材料為聚苯乙烯塑料。供回水管道凈距0.5m。保溫層內(nèi)直徑為900mm，保護(hù)層內(nèi)直徑為l000mm，保護(hù)層外直徑為l020mm。

采用熱電偶測(cè)量熱水溫度，在供熱管道停供檢修時(shí)，將熱電偶插座及熱電偶預(yù)置在供水管道上。采用水銀溫度計(jì)測(cè)量管道周圍空氣溫度。

④測(cè)試結(jié)果及分析

當(dāng)室外溫度比較接近時(shí)，測(cè)點(diǎn)A～C的實(shí)測(cè)供水溫度、管道周圍空氣溫度見表l。

當(dāng)保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率分別取理論值、計(jì)算值時(shí)，單位長(zhǎng)度供水管道熱損失計(jì)算結(jié)果見表2、3。由表2、3可知，參與計(jì)算單位長(zhǎng)度供熱管道熱損失的保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)供水溫度對(duì)保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率進(jìn)行求解，以計(jì)算準(zhǔn)確的熱損失。

對(duì)測(cè)試管段的起點(diǎn)A、終點(diǎn)C的供水溫度進(jìn)行了3次測(cè)量，計(jì)算供水沿程溫降。實(shí)測(cè)供水溫度及沿程溫降見表4。由表4可知，隨著供水溫度的提高，供水沿程溫降呈上升趨勢(shì)。

3　結(jié)語

①參與計(jì)算單位長(zhǎng)度供熱管道熱損失的保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)供水溫度對(duì)保溫層材料、保護(hù)層材料熱導(dǎo)率進(jìn)行求解，以計(jì)算準(zhǔn)確的熱損失。

②隨著供水溫度的提高，供水沿程溫降呈上升趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀平，孫剛，王飛，等．供熱工程[M]．4版．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004：343-348．

[2]湯蕙芬，范季賢．熱能工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，l999：638-651．

Calculation and Analysis of Heat Loss and Temperature Drop along Overhead Hot Water Heating Pipeline

Abstract：The calculation method of heat loss of overhead hot water heating pipe is given．In view of a segment of overhead hot water heating pipeline，the water supply temperature at different measuring points and air temperature around pipeline are measured．The affecting factors of water supply pipeline heat loss and temperature drop along pipeline are calculated and analyzed．

Keywords：overhead installation；hot water heating pipeline；heat loss；temperature drop along pipeline

本文作者：張呼生  武濤

作者單位：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院

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