蒸汽管道保温,有效降低管损和散热

蒸汽管道保温,有效降低管损和散热
蒸汽主管的保温，有效降低热损失
我们知道，蒸汽在锅炉房产⽣后，需要经过⼀根密闭的压⼒管道输送⾄⽤汽设备处。

即使蒸汽主管的暖管过程结束，在输送过程中，管道内的蒸汽也会由于辐射散热损失⽽继续冷凝。

散热量、冷凝⽔量、冷凝率取决于蒸汽温度、环境温度以及管道保温效率和管道的粗细。

要使蒸汽输送系统⾼效，应当采取适当的措施来确保热损失减⼩到最低程度。

最经济的保温厚度根据以下⼏个因素：
安装成本
蒸汽携带的能量
管道⼝径
管道温度
当室外管道保温时，还需考虑湿度和风速。

⼤多数保温材料的效果取决于如矿物棉、纤维玻璃或硅酸钙⾮活泼材料内含有的微⼩空⽓囊。

通常安装采⽤包铝的纤维玻璃、包铝的矿物棉和硅酸钙。

重要的是保温材料不能变形或被⽔浸湿。

有必要进⾏适当的机械保护和防⽔处理，尤其室外安装。

蒸汽管道散发到⽔、或潮湿保温材料的热损失将是散热⾄空⽓热量的50倍之多。

因此要特别注意保护安装于积⽔地⾯，或管道内的蒸汽管道，以防⽌被⽔浸没。

同样也要保护绝缘层不会被梯⼦等物件损坏，避免⾬⽔的侵⼊。

除了安全阀，蒸汽系统中所有热的部分都需要保温。

这包括全部的主管连接法兰，阀门和其它连接件。

同时还要在连接法兰的每⼀边切掉绝缘层，露出螺栓，留出维护的空间。

这等效于0.5 m的光管长度。

幸运的是，⽬前⼴泛使⽤为连接法兰和阀门预制的绝热外罩。

通常与紧固件⼀起提供，维护时很容易解开绝缘外罩。

传热计算
管道散热损失的计算⾮常复杂和耗时，并且我们通常假定已知⼀些关于管壁厚度、传热系数以及不同的导出常数等⽐较模糊的数据，但实际上这些数据并⾮如此。

这些计算公式的推断超出本章节的范围，但可在任何⼀本热⼒学书籍中找到有关的资料。

此外我们的⼯程师也能使⽤许多计算软件。

因此管道散热损失可参考表10.5.1和⼀个简单的公式（公式2.12.2）查出。

表中假设环境温度在10 - 21°C之间，考虑不同蒸汽压⼒、不同管道⼝径下⽔平光管的散热损失。

管道的散热量
注：环境温度10°C到20°C之间，静⽌空⽓条件下的⽔平光管散热损失。

其它包含在公式内的因素，例如，如果管道保温的散热损失仅是⾮保温管道热损失的10%，公式将乘以0.1的系数。

公式2.12.2
其中：
= 蒸汽的冷凝⽔量 (kg/h)
s
= 散热损失 (W/m) （见表10.5.1）
L = 管道有效长度，包含法兰和连接件 (m)
f = 绝热系数，例如，1表⽰光管，0.1表⽰保温良好
h fg = 蒸发焓 (kJ/kg)
等效长度：
配对法兰为0.5 m
与管道同径的阀门为1.0 m
例10.5.1
⼝径100 mm的管道长50 m，有8对配对法兰和2个阀门，饱和蒸汽压⼒为7 bar
g。

环境温度10°C，保温效率的系数为0.1。

参考表10.5.1，按公式10.5.1，确定每⼩时蒸汽的冷凝量：
第1部分–⽆保温。

第2部分 –管道保温，但阀门和法兰没有保温。

第3部分 –完全保温。

等效长度：
（8对配对法兰@ 0.5 m） + (2个阀门@ 1.0 m) = 6.0 m 管道长度
7 bar g饱和蒸汽：
蒸汽温度 = 170°C
温差（管道和环境温度）170°C - 10°C = 160°C
蒸发焓 (h fg) = 2 048 kJ/kg
⼝径100 mm管道每⽶的热损失（见表10.5.1）= 999 W/m
第1部分 – ⽆保温：
公式 2.12.2
第2部分 – 管道保温，但阀门和法兰没有保温：
单独考虑这两个部件：
总的冷凝⽔量 = 管道热损失 + 连接件热损失
总的冷凝⽔量= 8.78 kg/h + 10.54 kg/h = 19.32 kg/h 第3部分 – 管道和连接件都保温。