[發明專利]一種水平熱力管道不等厚保溫層及其制作方法

有效

• 申請號: 201510086207.X
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104696667B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 李臨臨;于連海;趙旭;高永芬;沈愜;劉瑞陽;孫大明;王峰;陳雷;侯慶偉
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種水平熱力管道不等厚保溫層及其制作方法，特別是把熱力管道外局部空氣對流換熱系數納入熱力管道保溫層設計的考慮范圍之內的保溫層及其制作方法。

背景技術

火力發電廠的高溫熱力管道溫度遠遠高于環境溫度，為了提高發電效率，保證生產安全，常常需要在熱力管道外面布置保溫層。

目前常用的保溫材料主要有硅酸鋁材料、符合硅酸鹽材料，巖棉材料等，在保溫層設計過程中一般采用均勻的管外空氣對流換熱系數進行計算，由于沒有考慮管外空氣對流換熱系數的變化，均勻的熱力管道保溫層制作方法會導致管外空氣局部對流換熱系數小的地方保溫層材料過厚，保溫材料浪費，而管外空氣局部對流換熱系數大的地方保溫層材料過薄，保溫材料不足。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種水平熱力管道不等厚保溫層及其制作方法，這種保溫層在設計過程中考慮熱力管道外部空氣對流換熱系數變化的影響，在不增加保溫材料總量的前提下提高了熱力管道的保溫效果，起到了節能減排的效果。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

一種水平熱力管道不等厚保溫層，所述保溫層為左右部分對稱的結構，其中右半部分從頂部到底部每隔α角分成一段，則保溫層的右半部分被分成了n段，其中第i段，中心線與該段熱力管道頂部的夾角為θ_i，1≤i≤n，第i段的保溫層厚度為δ_i。

所述保溫層為中空圓柱體。

一種水平熱力管道不等厚保溫層的制作方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取用于計算熱力管道外表面平均溫度T_w的熱力管道相關參數并計算得到熱力管道外表面平均溫度T_w；

步驟二：根據步驟一得到的熱力管道外表面平均溫度T_w及熱力管道的部分相關參數計算得到第i段中心線與熱力管道頂部外表面夾角θ_i對應的對流換熱系數h_i；

步驟三：根據步驟二得到的第i段中心線與熱力管道頂部外表面夾角θ_i對應的對流換熱系數h_i和熱力管道的部分相關參數計算得到第i段的保溫層厚度為δ_i；

步驟四：首先在整個熱力管道外部鋪設厚度為δ₁的保溫材料，然后在熱力管道右半部分第2段到第n段及熱力管道左半部分對稱的區域鋪設厚度為δ₂-δ₁的保溫材料，再在熱力管道右半部分第3段到第n段及熱力管道左半部分對稱的區域鋪設厚度為δ₃-δ₂的保溫材料，以此類推，直到在熱力管道右半部分第n段及熱力管道左半部分對稱的區域鋪設厚度為δ_n-δ_n-1的保溫材料。

所述步驟一中獲取的熱力管道相關參數為熱力管道半徑R₀、熱力管道外表面熱輻射率ε、初始設計保溫層厚度δ₀、初始設計環境溫度T_s、熱力管道內部介質溫度T₀、保溫層材料導熱率λ和熱力管道周圍空氣熱傳導系數λ_air、熱力管道周圍空氣熱膨脹系數β、熱力管道周圍空氣運動粘度γ和熱力管道周圍空氣普朗特數Pr。

所述步驟一中，管道外表面平均溫度T_w計算過程為：

保溫層的平均熱流密度q為

q=λ(T0-Tw)R1ln(R1R0)...1]]>