蒸汽管线热损失测试报告

蒸汽管道热损失测试报告

1 测试背景

郴州钻石钨制品有限责任公司蒸汽在输送过程中蒸汽热损失和压力

损失明显，导致因为蒸汽末端蒸汽品质严重下降，通过与现场工作人员交流和了解，厂区蒸汽管道管线保温层破损处较多，由于长期使用而未曾更换保温材料，因此，导致岩棉材料下沉，上薄下厚；局部管线有裸露在外的现象，从而导致其热损失比较大，此外有个别阀门未采取保温，也不同程度加大了散热损失。保温材料和保温结构单一，缺少防水，防渗透措施，长期遭受雨雪侵蚀，保温效果变差。因此有必要对其进行热损失测试，找出具体的热损失原因，从而为做好能源利用工作提供方向和科学依据。

2测试方法

热流计法

测试原理

用热阻式热流传感器(热流测头)和测量指示仪表直接测量保温结构的

散热热流密度。热流传感器的输出电势(E)与通过传感器的热流密度(q)成正比，q=cE值为测头系数。

热流传感器的标定按GB/T10295中的方法进行，必要时绘制q/E系数c与被测表面温度(视作热流传感器的温度)的标定曲线，该曲线还应表示出工作温度和热流密度的范围。

现场测定应满足下列条件

应满足一维稳态传热条件减少外部环境因素的影响读取测定数据应在达到准稳态条件时进行。

（1）现场风速不应超过s,不能满足时应设挡风装置。

（2）应避免传感器受阳光直接辐射的影响宜选择阴天或夜间进行测定或加装遮阳装置。

（3）应避免在雨雪天气时进行测定。

（4）环境温度湿度的测点应在距热流密度测定位置1m远处,避免有其他热源的影响;地温的测点应在距热流密度测定位置10m远处相同埋深的自然土壤中。

表面温度法

测试原理

对于地上地沟敷设的热力管道测定保温结构外表面温度环境温度风向和风速表面热发射率及保温结构外形尺寸按下面公式计算其散热热流密度

q=α(t W-t F)

式中:

q:散热热流密度，W/m2；

α:总放热系数，W/(m2·k)；

t W:保温结构外表面温度，K；

t F:环境温度，K。

温差法

测试原理

通过测定保温结构各层厚度、各层分界面上的温度以及各层材料在使用温度下的导热系数，计算保温结构的散热热流密度。

供热管道单层保温结构的热流密度和单位长度线热流密度按下面公式求

得：q=q1/πD；q1=2πλ(t-t W)/ln(D/d)；

式中：

q：热流密度，W/m2；

q1：单位长度线热流密度，W/m；

λ：保温材料在使用温度下的导热系数，W/(m·k)；

t：保温材料内表面温度工程测试可认为是管中介质温度，K；

t W：保温结构外表面温度，K；

d：保温层内径可视为钢管外径，m；

D：保温结构外径，m。

热平衡法

测试原理

在供热管道稳定运行工况下，测定被测管段的介质、流量管段起点和终点的介质温度和（或）压力，根据焓差法或能量平衡原理，计算该管段的全程散热损失值。对于蒸汽供热管道按公式计算全程散热损失，按下面公式计算全程散热损失：

Q=(h1-h2)；

式中：

Q：管段的全程散热损失，W；

G：蒸汽质量流量，kg/h；

h1,h2：据蒸汽参数查得的被测管段进出口蒸汽比焓，kJ/kg。

对于热水介质供热管道，按如下公式计算全程散热损失：

Q=(c1t1-c2t2)；

式中：

Q：管段的全程散热损失，W；

G：热水质量流量，kg/h；

c1，c2：据热水温度查得的被测管段进出口热水比热容，kJ/(kg·K)；t1，t2：被测管段进出口热水温度，K；

3 主要测试仪器仪表

4 测试工作程序

该次测试大致分为3部分：

(1)管道全线普测。在进行热损失测定工作之前，了解管线的工艺参数、管径、长度及其支架、阀门、管间距等有关资料；查明保温层材料的品种与性能、厚度、结构、施工时间和破损裸露状况，进行保温结构外形尺寸测量等。

(2)为了保证测定结果的准确性，在确定测试点时，既选择有代表性的位置，又要尽可能地多布置测试点。每个截面分4点，并逐点用热流计细测。(3)特殊部位的测量：如阀门、法兰等不规则部位。

5 数据处理

原始记录数据表格整理如附录

供热管道保温结构散热损失测试数据表

管道名称：测试人员：测试日期：环境风速：

供热管道热平衡法散热损失测试数据表

管道名称：测试人员：测试日期：

附录三

供热管道保温结构散热损失测试报告

管道名称：测试人员: 测试日期：