注汽管线保温材料传热计算及性能分析

向油井注入高干度的蒸汽是提高油汽比的关键点。本文通过保温管线传热机理的研究;计算保温材料每千米热损失、蒸汽干度降低值;通过钛陶瓷保温材料和硅酸铝岩棉保温材料的保温性能、防水性能、机械性能、使用寿命的比较,可以看出钛陶瓷保温材料以上四方面性能均优于硅酸铝保温材料,是注汽管线保温材料的升级换代产品。     

对圆形管道保温层厚度的一些探讨

DISCUSSIONONTHETHICKNESSOFTHEINSULATINGLATYEROFTHECIRCULARPIPE1前言在化工生产以及供热、供暖和供水工程中常常需要对管道进行保温,有的要使物料维持在工艺所要求的温度,有的是为了减少热量损失,有的则是为了使物流保持在一定相态,防止气体的冷凝或液体的凝固,以保证生产正常进行。管道保温通常是在管道外面包装保温材料（绝热材料）,保温层厚度可根据导热基本方程来确定,也可以根据经验公式和有关图表来确定。一般来说保温材料的导热系数越小,保温层越厚,则热损失越小,但有时保温层直径在某一范围…     

减少装置再生氮气管线热损失的方法探讨

以石化装置精制床层再生氮气管线温度要求为例,通过对管线进行保温厚度计算,分析保温材料、管托、再生氮气流量及管线长度对热量损失的影响,提出几种减少管线热损失的方法。     

土壤含水率对蒸汽直埋供热管道热损失的影响

针对长距离供热工程中的节能降损问题,采用数值模拟的方法,研究了不同土壤含水率、保温材料、埋深对直埋管道保温性能的影响.研究结果表明:土壤含水率对直埋管道保温效果影响显著,当土壤含水率为0～10％时,土壤含水率变化对管道温降的影响较大,土壤含水率为10％～20％时,土壤含水率变化对管道温降的影响较小;增大直埋管道的埋深会降低管道的热损失,且高含水率时埋深对管道热损失的影响较小;在土壤含水率较高时使用多腔孔陶瓷复合绝热材料(CNT)+玻璃棉的保温方案可大幅提高管道保温性能,但增大CNT厚度对管道热损失的影响较小.     

玻璃熔窑碹顶保温不当造成的玻璃质量事故分析

熔窑碹顶保温可显著提高熔窑的热效率，但保温层过厚时，保温层下层温度较高，若高于所选用的保温材料的熔融温度将会造成比较严重的问题。通过对实际发生的质量事故机理的分析和研究，提示玻璃从业人员在进行窑炉保温设计和施工时，应注意保温层厚度与保温材料性能的关系，防止保温材料熔融而侵蚀主体材料造成损失。     

600℃过热蒸汽输送管道保温的实验研究

在现有过热蒸汽输送管线保温措施基础上,通过设计不同实验方案,对600℃过热蒸汽输送管道保温特性、保温结构以及保温材料选择进行研究,揭示了各层温度随时间变化规律。实验结果表明:在距离输气管外壁一定范围内,设计保温结构必须考虑管壁的辐射传热;在保温层厚度84—200 mm范围内,相同保温层厚度下,相比于无铝箔保温结构(仅泡沫石棉),覆有7—10层铝箔保温结构(泡沫石棉+铝箔)可减少热流量30%—70%;稳定阶段,在保温层厚度120 mm处,覆有10层铝箔保温结构比无铝箔保温结构温差高48—102℃,温度梯度高0.41—0.85℃/mm,热流密度前者仅是后者的30%—50%;保温层温度与厚度之间满足四次方多项式关系。最后给出了选择保温材料和优化保温结构参考建议。     

化工建筑设备用的微孔保温毯性能测定及应用

化工建筑设备用的微孔保温毯对产品有着重要影响.新开发出一种新型微孔保温毯,主要成份为SiO2,MgO和SiC,粒子直径为10～35nm,粒子之间的空隙能够形成一个纳米级的半封闭的热对流场所,可以有效抵消热对流方式导致的热能损失.对该新型微孔保温毯的导热系数进行了测试,并且与之前一直使用的普通硅酸铝陶瓷纤维毯的保温性能进行了对比测试,在相同的温度下,新型微孔保温毯的导热系数明显低于普通陶瓷纤维毯,显示出更加优良的阻热性能.然后将两种保温材料应用于砖砌高温窑炉的内层保温铺敷,以期得到实际应用下的保温性能对比.由系统计算的最优保温厚度和冷面温度分别为40mm和49℃,仅为原有普通陶瓷纤维棉厚度的一半,而冷面温度却可以降低12℃,并且全年间可减少37％的热能损失.     

保温管道表面温度和散热差异分析

保温工程热态验收表面热损失按二、三级测定计算时，由于不考虑辐射换热，同样保温结构的保温设备及管道采用不同黑度的保护层材料，其外表面温度及散热损失相同。表面热损失按一级测定时，由于表面换热系数计算考虑到了辐射换热，同样保温结构的保温设备及管道采用不同黑度的保护层材料，其外表面温度及散热损失也不一样，与二、三级测定相比，其测定计算值更接近实际情况。保护层材料黑度越大，散热越快，其表面温度越低；保护层材料黑度越小，散热越慢，其表面温度越高。在做保温设计时，应尽量选用黑度值低的材料做保温外护层较好，其表面散热损失较低，保温效果较好；做防烫伤设计时，采用黑度值高的材料做保温保护层较好，在同样的保温层厚度下可降低保温层外表温度，即可采用更薄的保温层厚度，节约材料，减少投资费用。     

热损失一定时双层保温层的合理使用

得出了在热损失一定的情况下,合理选择内、外层绝热材料的依据,导出了双层保温层保温费用最低时厚度的计算公式,证明双层保温层的保温费用可比单层保温层低。对确定保温材料的选用构成有指导意义     

热损失一定时双层保温层的合理使用

得出了在热损失一定的情况下,合理选择内,外层绝热材料的依据,导出了双层保温层保温费用最低时厚度的计算公式,证明双层保温层的保温费用可比单层保温层低,对确定保温材料的选用构成有指导意义。     

复合硅酸盐保温材料在稠油热采注蒸气管道上的应用研究

为了解决稠油热采注蒸气管道保温结构存在的问题,进行了大量的室内试验研究.测试了复合硅酸盐保温涂料、板材及涂料和板材组成的复合保温结构的性能及其在高温稠油热采注蒸气管道上的应用效果.从而研究出了适合稠油热采注蒸气管道的三层不等厚复合保温结构.并按优化设计结果,在辽河油田曙光采油厂热采注蒸气管道上推广应用了该复合保温结构,管道散热损失大大降低,从而保证了井口的蒸气干度,取得了巨大的增产效益.     

耐1500℃超高温轻质高效隔热材料的制备及性能的初步表征

针对新型高速飞行器对超高温热防护材料的需求,以超细直径耐高温陶瓷纤维和高温粘结剂为主要原料,通过纤维短切-湿法成型-高温热处理等工序制备了轻质高效隔热材料。对高温隔热材料的微观结构、热物理性能及力学性能进行了表征和分析。结果表明:短切纤维在隔热材料内部无序排列,形成了三维网络结构,具有较高的孔隙率,而且纤维与纤维搭接处具有良好的节点,因而材料具有一定的力学性能。材料在1500℃/h处理后,线收缩2%,密度为0.35g/cm3的隔热材料厚度方向压缩强度1MPa,室温热导率0.07 W/m·K。     

Optimization of a flow reversal reactor for the catalytic combustion of lean methane mixtures

This paper describes a parametric study of a catalytic flow reversal reactor used for the combustion of lean methane in air mixtures. The effects of cycle time, velocity, reactor diameter, insulation thickness, thermal mass and thermal conductivity of the inert sections are studied using a computer model of the system. The effects on the transient behaviour of the reactor are shown. Emphasis is placed on the effects of geometry from a scale-up perspective. The most stable system is obtained when the thermal mass of the inert sections is highest, while thermal conductivity has only a minor effect on reactor temperature. For a given operation, the stationary state depends on the combination of velocity and switch time. Provided that complete conversion is achieved, highest reactor temperature is achieved with the highest switch time. The role of the insulation is not only to prevent heat loss to the environment, but also to provide additional thermal mass. During operation heat is transfer to and from the insulation. The insulation effect leads to higher reactor temperature up to a maximum thickness. The insulation effect diminishes as the reactor diameter increases, and results in higher temperatures at the centreline.     

LNG输送管道耦合传热的数值模拟

对LNG输送管道与其周围环境之间的耦合传热过程进行分析,包括管道与保温层之间的导热以及保温层与周围环境之间的对流传热和辐射,并对LNG输送管道的冷量损失进行了较为完整的分析和计算。用数值仿真对管道周围的流场和温度场进行模拟和分析,比较了不同厚度的保温材料、Reynolds数、环境温度以及阳光辐射等对冷量损失的影响。结果表明保温材料特性对LNG输送管道的冷量损失影响较为敏感。随着保温材料热阻的增加,Reynolds数、环境温度以及阳光辐射对冷量的损失的影响逐渐减小。     

基于ANSYS软件的热油管路保温的数值模拟

应用ANSYS软件对埋地热油管道沿径向温度进行了数值模拟,得到了不同保温层厚度时管道径向温度及热流量的变化。分析了含蜡层的径向温度变化,随着保温层厚度的增加,保温层内部温降变化减小,管道向外传递的热流密度逐渐减小,保温效果更好。热流量减小的速度随着保温层厚度的增加变得缓慢,模拟结果与编制计算机程序计算结果相吻合。     

基于ANSYS的LNG管道保冷结构分析

介绍了LNG管道保冷结构以及保冷层厚度的计算方法,应用有限元分析软件对LNG低温长输管道进行了稳态热力分析。在计算管道截面温度场时,采用保冷层材料导热系数随温度变化和平均导热系数两种方法进行模拟。研究结果表明温度分布基本相同,而热流密度值不同。     

炼厂内保温管道温度场模拟研究

由于重油粘度大,在运输过程中需要加热,通常需要在管道外加保温层。为了有效减少能源损失,降低生产成本,就必须研究管道的保温材料和保温层厚度。通过分析管道的几何特性,建立了管道保温层温度场的数学模型,运用有限元分析软件ANSYS求解该数学模型,得到保温管道的温度分布。以广东茂名石化炼油厂内某一保温管道为例,基于温度场模拟结果,计算出保温经济厚度。这些问题的求解为减少能量损耗、优化保温管道设计等问题奠定了理论基础。     

耐高温隔热涂料的隔热性与涂层厚度相关性探讨

探讨了耐高温隔热涂料的隔热性与涂层厚度的相关性,利用相关性指导选择适宜的涂层厚度,达到保温隔热的目的。     

封堵高温裂隙的水泥基泡沫流体耐热性研究

煤岩体受热破坏形成的高温煤岩裂隙是煤田火区演化和蔓延的主要成因.水泥基泡沫流体作为一种新型的高温煤裂隙防控材料,其泡沫流体的耐热特性是其重要的技术参数.基于自制泡沫流体隔热性能测试系统,测试了不同支架高度(2 cm、7 cm、12 cm、17 cm、22 cm)和不同喷注厚度(20 mm、40 mm、60 mm、80 mm)情况下水泥基泡沫流体的隔热特性,得出随着测试时间的增加,20~80 mm各个喷注厚度的新鲜泡沫流体冷面温度都增加,在测试时间为0~90 s以内,温升曲线斜率较大;隔热温度空间分布整体在一个曲面上,进而拟合得到了隔热温度、喷注厚度、热面温度三者之间的关系式.受热情况下泡孔液膜微观形态变化表征显示泡沫流体在200 ℃出现失稳定,并从表面张力、液膜基质粘度、自由水含量三个方面分析了受热对液膜排液速度的影响.     

新型中空无规共聚聚丙烯管保温性能分析

为分析新型中空无规共聚聚丙烯管保温性能,运用有限元法对新型中空无规共聚聚丙烯管在不同空气层厚度和常规管道包覆不同厚度保温材料的热损进行了计算。结果表明,新型中空无规共聚聚丙烯管保温效果比常规包覆式管道明显提高。常年运行工况下,年平均温度为15℃(昆明地区),管内工质温度95℃,管道热损不高于93W/m~2时,新型中空无规共聚聚丙烯管保温层(空气层+护管)厚度比常规管道包覆玻璃棉厚度减少27.5%,岩棉厚度减少32.9%。在季节运行工况下,平均温度为8℃(昆明地区冬季),管内流体温度95℃,管道热损不高于163 W/m~2时,新型中空无规共聚聚丙烯管保温层厚度比常规管道包覆玻璃棉厚度减少20%,比岩棉层厚度减少25.8%。