冻土地区村镇给水管道保温层厚度数值计算简

我国冻土地区村镇给水管道冬季时常发生冻胀的现象,严重影响供水安全,对农民生产生活造成危害,亟需开展防冻技术研究.本文针对东北地区村镇供水实际情况,提出直埋管道外加保温层的防冻胀技术方法,并通过理论数值计算,确定出常用管材在不同埋深情况下的保温层厚度.     

埋地热油管道保温层优化与经济评价

以保温材料的年分摊费用和保温后的年散热损失费用之和为目标优化函数,给出了埋地热油输送管道保温层经济厚度的计算模型。模型考虑了埋设深度对管道周围环境温度、保温层外壁放热系数及总传热系数的影响。借助C#程序语言编制了埋地热油管道保温层厚度优化的计算机求解程序和EXCEL经济评价程序,结合实例进行了计算。结果表明,埋地热油管道保温层厚度对项目的经济效益具有较为明显的影响,因此确定保温层厚度时要兼顾技术层面及经济层面的要求。研究结果可为热油输送管道施工的优化设计提供一定的理论参考。     

化工保温技术

本文概括介绍国家对化工设备及管道保温所推广的保温材料,着重对保温层经济厚度的计算进行了探讨。     

蒸汽管道的热经济学设计分析

分析了蒸汽管道的热损失和(火用)损失随管径的变化趋势,并结合经济分析提出了优化管道设计的方法,进而导出了热经济学直径和保温层厚度计算式。     

采暖建筑节能复合围护结构与保温材料经济性的研究

建立了求解采暖建筑复盒中温层经济厚度的数学模型,分析了选择保温材料的要点,引入单位热阻造价评价保温层材料的经济性,并给出了采暖建筑复合体保温方案选择与保温层经济厚度计算及材料优选的工程设计实例。     

管径与保温层厚度同时优化的设计研究

根据工程最优化的理论和方法,拟合了供热管道管径、保温层厚度费用表示式,提出了一种对供热管网的管径、保温层厚度进行同时优化设计的方法,并对计算结果进行了分析与讨论。     

含蜡热油管道低输量时结蜡对能耗的影响

结蜡现象对含蜡热油管道的运行能耗存在着两个方面的影响。其正面影响是管道结蜡层的存在 ,将降低管道总传热系数 ,使热力费用减少 ;负面影响是结蜡层会使管道的通流截面积减小 ,摩阻增大 ,所耗动力费用增加。特别是当管道长期处于低输量、偏离经济流速运行时 ,结蜡层的存在会对管道的热能及压能消耗产生更为显著的影响。为探讨结蜡层对管道运行经济性的影响规律 ,通过对比低输量下有无结蜡层时的管道能耗费用 ,并以节省的能耗费用最大为目标 ,建立了求解管道低输量运行时的经济结蜡厚度的数学模型。算例的计算结果表明 ,当管道输量低于设计值时 ,都对应着一个经济结蜡厚度 ,使得管道运行的能耗费用最省 ;同时在一定输量范围内 ,当输量下降的幅度越大时 ,其经济结蜡厚度亦随之增加 ,并且所节省的能耗费用亦越多。此模型为确定热油管道低输量时的经济结蜡厚度及经济清蜡方案提供了一定的理论依据     

不同埋深热油管道数值计算

在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。     

冷热油交替输送加热方案的经济比选

针对冷热油交替输送工艺中加热方案的确定问题,建立了冷热油交替输送管道的热力、水力计算模型,采用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行了数值求解,参考国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验.通过模拟不同加热方案的原油进站温度随时间的变化,分析了加热方案的可行性;按对低凝原油加热时是全部加热还是油尾部分加热提出了2种加热控制方式,研究了采取不同加热控制方式时最低加热能耗的变化规律.结果表明:在取得最佳加热方式时,对低凝油油尾部分加热所消耗的燃料油比对低凝油整体加热的要少.     

平壁及管道保温层最佳经济厚度的确定原则

本文概述了评价保温层厚度的基本原则,推导了保温层厚度的一般计算方法,着重分析了最佳经济保温层厚度的确定原则及其计算公式。     

高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计

提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800 ℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.     

与建筑一体化太阳能双效集热招系统夏季工作性能的影响

作为一种新型的太用能光热建筑一体化系统,与建筑一体化太阳能双效集热器系统具有2种工作模式：在冬季的被动采暖工作模式和在其他无需供暖的时期的集热水工作模式。针对系统以自然循环方式工作的集热水工作模式,进一步建立了系统房间带窗结构时的理论计算模型。以设计的虚拟房间为对象,通过理论分析,研究了在夏季季节运行时,系统的工作水量和背板保温层设计对系统集热水性能和对建筑的热影响的不同情况。结果显示：对于系统设计来说,背板保温层的适宜设计厚度约在0．05m,工作水量在夏季运行时的适宜量约是40～50kg／m2;系统在夏季工作时可以在一定程度上降低房间的冷负荷,不会造成传统被动采暖系统常遇到的夏季建筑过热问题。     

西藏地区太阳能采暖建筑热工性能优化研究

西藏地区太阳能资源非常丰富且冬季温度低,该地区非常适合大面积推广太阳能采暖系统,以达到节能减排的目的。但是由于实际大部分太阳能采暖工程,忽略了建筑围护对太阳能主动式采暖系统初投资与运行费用的影响,造成了太阳能主动式采暖系统初投资过高、太阳能保证率低。为了分析建筑热工性能对太阳能主动式采暖系统的影响,笔者利用数值模拟方法,将建筑热工性能与主动式太阳能采暖系统作为一个整体进行计算分析,利用初投资费用最低与全寿命周期总费用最低两个目标函数,对主动式太阳能采暖建筑热工性能的保温性能进行优化。结果表明,提高建筑围护结构热工性能,不仅可以降低太阳能采暖建筑的采暖运行费用,而且可降低整个系统的初投资。     

基于TRNSYS对上海地区太阳能热水系统的经济性分析

针对目前太阳能热水系统经济性评价方法的单一性,引入热水成本单价对太阳能热系统进行经济性分析. 以上海市典型一家三口家庭为实例,基于TRNSYS软件模拟分析上海地区太阳能集热器出口温度,计算出不同辅助能源时太阳能热水系统的热水单价,结果表明:以电辅助太阳能热水系统的热水单价为146.75元/吨,相对燃气作为辅助能源,其热水单价减少40.2%.     

基于IRC和电热加速老化试验的XLPE电缆绝缘性能研究

为了研究66 kV XLPE电力电缆的绝缘性能,文中采用自主设计的加速老化试验平台,同时对三根样品电缆分别进行两个阶段的电老化、热老化以及电热联合老化.利用等温松弛电流法(IRC)分别对加速老化前后的样品电缆进行试验,分析老化因子的改变,研究电缆的绝缘性能变化.试验结果表明:经过两个阶段的加速老化试验,电老化样品老化因子分别增加3.70%和4.21%,而热老化样品老化因子分别增加4.82%和23.42%,说明电应力和热应力在影响绝缘老化性能中,热应力的“贡献”更大,且温度越高,热应力起到的作用越大;电热联合双应力作用下的样品老化因子分别增加13.04%和37.50%,电热联合作用下老化因子变化远大于单一应力作用的样品老化因子变化,说明电、热两种应力存在某种协同作用,联合作用会加快电缆绝缘劣化.     

某厂供热系统问题诊断及保温材料优化

通过对测试数据的分析找出了某厂供热系统存在的问题，并运用模糊数学综合评判法，从４种保温材料中优化选择了玻璃棉管壳，作为管道保温材料，解决了该厂供热系统的问题。该法同样适用于制冷工程保冷材料的选择。     

聚丙烯纤维增强泡沫混凝土性能研究

利用体积法计算出不同干密度聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的配合比,制备出聚丙烯纤维增强泡沫混凝土。研究不同等级干密度对其力学性能、保温性能和干燥收缩性能的影响,并在良好保温性能、强度与较低干收缩条件下,探讨聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度。结果表明:干密度等级越高的聚丙烯增强泡沫混凝土力学性能好,干燥收缩值变化较小,但其导热系数较大,保温性能差。具有良好保温性能、强度与较低干收缩聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度为800-900 Kg/m3。     

自保温建筑不同末端间歇供暖的实测效果分析

为了探究适宜我国夏热冬冷地区自保温建筑的间歇供暖方式,搭建实验台测试辐射地板、风机盘管和散热器3种典型供暖方式间歇运行模式下的室内热环境和传热量;采用垂直温差、温度波动系数和时间常数比较不同供暖方式的室内热环境特征. 在室外平均温度为5 °C、空气源热泵提供50 °C热水的情况下,在利用辐射地板和风机盘管供暖时,室内操作温度均可以达到20.0 °C的设定值,满足热舒适需求;辐射地板房间由于向下热损失以及围护结构传热相对较多,耗热量较风机盘管房间高12%. 在利用辐射地板供暖时,室温的均匀性和稳定性优于风机盘管供暖;在自保温建筑中以操作温度衡量的启动时间常数为2.8 h. 结合热环境和耗热量情况给出辐射地板间歇供暖提前开启和关闭的运行建议.     

钢外护管高温蒸汽真空保温管道热力计算分析

研究钢外护管高温蒸汽真空保温管道(下文简称真空保温管道)保温材料层、真空层传热机理和合理热力计算方法,是优化其保温结构并提高其保温性能的关键.进行了真空保温管道热工性能实验,并应用稀薄气体分子热运动理论,研究了真空保温管道的保温材料层和真空层传热机理,提出了不同钢外护管和工作钢管尺寸、真空层压力、热媒温度下的真空保温管道的当量导热系数和换热量计算方法,采用该方法的计算结果与实验值对比,最大偏差8.6%,最小偏差0.5%,计算结果说明该方法正确.计算真空层压力处于中、低真空下的真空保温管道的换热时不应忽略真空层中的对流换热.为获得满意的保温效果,应将真空层绝对压力控制在2 kPa以下.     

油罐保温厚度和加热器面积的最优经济计算

本文对油罐经济保温进行了分析,给出了考虑加热设备、保温材料投资和加热蒸汽运行费用最优经济条件下的经济保温厚度和经济加热器面积的计算公式。