保温层厚度的计算

保温层厚度的计算

(1)保温层厚度的计算公式

δ=3.14dwl.2λ1.35tl.75／ql.5 (式1)

δ——保温层厚度(mm)；

dw——管道的外径(mm)：

λ一一保温层的导热系数(KJ／h·m·℃)；

t一一未保温的管道的外表面的温度(℃)：

q一一保温后的允许热损失(KJ／m·h)。

(2)允许热损

根据建设部2003年颁布的《全国民用建筑工程设计技术措施·给水排水》中的规定选取（若要用到这本书里的数据可向我要，我已经下载下来了）

3)参数确定

公称管径为：2 0、40、5 0的管道(钢)其外径分别为33.5mm、48mm、60mm

保温层的导热系数λ：1.1中已经确定，未保温的管道的外表面的温度t：由于钢的导热系数很大，管道壁又薄，所以可以认为管道的外表面的温度和流体的温度相等(误差不超过0．2℃) (4)根据式——1计算的保温层厚度如表4：

3．结果验证和实际热损

(1)模型的建立

如图所示是包裹着保温材料的管道的横截面。设管道中的热水温度为t1，管道内壁的温度是t 2，管道和保温材料接触处的温度为t3，保温材料外表面的温度为t4，管道所处空间的温度为t5：设管道的内径是r1外径是r2，保温材料的外径是r3。

设管道材料的数为λ2，管内热水和管导热系数为λ1，保温材料导热系外空气与管壁间的对流换热系数分别a1、a2。

由传热学公式可知，热水通过管道壁和保温层传热给空气的过程总热阻为

R=1／(2a1πr1)+(1nr2/r1)／2πλ1+(1nr3／r2)／2πλ2+l／2a2πr3

=R1十R2+R3+R4 (式2)

式中：

R1——管内对流换热热阻，R1=1／(2a1πr1);

R2——管壁导热热阻，R2=(1nr2／r1)／2πλ1;

R3——保温层导热热阻，R3=(1nr3/r2)／2πλ2;

R4——保温层外对流换热热阻，R4=1／2a3πr3.

q=(t1－t5)／(Rl+R2+R3+R4) (式3)

由于所计算的管道材料为铸铁、钢或者铜，其导热系数都很大，而且管道壁的厚度很小，所以其热阻可以忽略，认为其外壁温度和其中热水的温度相等；同时，为了计算的简便可以将R4忽略，这样得出的结果将比实际的值偏大，但若在偏大的情况下能满足表——3的要求，则精确的结果肯定也能满足。

所以

q≈(tl－t5)／R3=(tl-t5)／(1nr3／r2)／2πλ2 (式4)

(2)分区

在采用同一种保温材料并且厚度也相同的条件下，如果环境的温度不相同，管道的热损是不一样的。为了验证所选用的保温层是否符合使用要求，现根据一月份(全年温度最低的月份)的平均气温的高低把全国划分为五个区。

1月份平均气温不低于1 0℃的(A区)：

台湾、香港、澳门、海南、广东、广西、福建、云南：

1月份平均气温不低于0℃的(B区)：

贵州、湖南、湖北、重庆、四川、江西、安徽、浙江、上海、江苏：

1月份平均气温不低于-10℃的(C区)：

河南、山东、山西、陕西、河北、北京、天津、宁夏、西藏东南部、甘肃南部、辽宁南部；1月份平均气温不低于-20℃的(D区)：

西藏、青海、新疆、甘肃北部、辽宁、吉林；

1月份平均气温不低于-30℃的(E区)：

黑龙江、内蒙古东北部、新疆北部

(3)计算结果验证

将1．2．4中的结果用1．3．1中的(式4)与你所在区验证。