【正文】 又低于周圍介質(zhì)的月平均溫度，應(yīng)對(duì)管道做保溫層。用蒸汽管道熱伴隨或者電加熱的熱油管道應(yīng)做保溫層。對(duì)于儲(chǔ)存粘油和易凝油的油罐，在我國華北、東北和西北地區(qū)都應(yīng)做保溫 層。 保溫結(jié)構(gòu) 對(duì)保溫結(jié)構(gòu)的要求 （ 1） 保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)該有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 。保溫結(jié)構(gòu)要能承受自重及外力的沖擊，能在受風(fēng)力、雪載荷、空氣溫度波動(dòng)及雨水的情況下不致脫落，以保證整體的結(jié)構(gòu)性，所以要選用具有一定機(jī)械強(qiáng)度的保溫層。 （ 2） 要有良好的保護(hù)層。要能保證外部的水蒸氣、雨水以及潮濕泥土的水分不進(jìn)入保溫層。因?yàn)樗诌M(jìn)入保溫層后，不僅使保溫材料厚度增加而且使保溫材料變軟、發(fā)霉、腐爛，降低機(jī)械強(qiáng)度，破壞保溫結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)也增加散熱損失。 （ 3） 保溫結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單、易于施工和維修方便，同時(shí)盡量減少材料的 消耗量和盡量做到保溫結(jié)構(gòu)外表整齊美觀。 （ 4） 保溫材料應(yīng)有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，一般不大于 2Wm? ℃，最大也不應(yīng)該超過 2Wm? ℃，保溫材料的密度要小，一般應(yīng)低于 600kg/m3。耐熱溫度高，耐振動(dòng)；抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于 含可燃物和水分極少；吸水性低；對(duì)金屬無腐蝕作用等等。 綜合上述要求，查參考文獻(xiàn) [1]的 428 表能夠用保溫材料的密度和導(dǎo)熱系數(shù)綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用玻璃棉氈做保溫材料。 保證熱損失量不 超過最大損失量見下表： 51 管道保溫之最大允許散熱量 q 管道外徑/mm 流體溫度 /℃ 50 70 100 150 200 250 57 24 33 60 80 90 — 108 30 47 85 110 130 165 159 40 56 105 135 165 195 219 50 70 120 160 195 235 273 60 84 135 185 220 265 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 管路保溫 29 325 70 98 155 210 245 300 保溫結(jié)構(gòu)的種類 保溫結(jié)構(gòu)的種類較多，有涂抹式、填充式、捆扎式、澆灌式、噴涂式、預(yù)制裝配式等。無論哪種結(jié)構(gòu)形式，在保溫施工前都應(yīng)先將保溫壁或殼面除銹，并做防腐處理。 油罐和管路保溫的熱力計(jì)算 保溫層厚度計(jì)算 保溫層的厚度要根據(jù)計(jì)算和經(jīng)濟(jì)分析來確定。確定保溫層厚度的方法通常有限定保溫層表面溫度、限定起始與終了溫降、根據(jù)最佳經(jīng)濟(jì)條件和限定單位時(shí)間內(nèi)允許散熱量等多種方法，本設(shè)計(jì)中采用限定單位時(shí)間允許熱散失量的計(jì)算方法來確定，對(duì)于油罐保溫的厚度，只要把圓管傳熱改為平 壁傳熱，也同樣可采用管道保溫厚度的方法來確定，考慮到油庫管道較短，可認(rèn)為全線的傳熱系數(shù) K 值相同，因此全線采用相同的保溫厚度。 q tD ?? ? （ 51） 式中 ? —— 管路保溫層厚度， mm； D—— 管路外徑， mm； ?—— 保溫材料的熱導(dǎo)率， )m/( KW ? ； t—— 管表面溫度，℃； q—— 保溫后管路允許散熱量，一般取 232?q ～ 348 mW/ ，或按表（ 51）選取。 由上一步設(shè)計(jì)計(jì)算可得本設(shè)計(jì)中幾種油品的輸油管道的規(guī)格如下表： 表 52 各種油品所選管規(guī)格表 油品名稱 吸入管管徑 DN/mm 管子 外徑 /mm 壁厚 /mm 排出管管徑 DN/mm 管子 外徑 /mm 壁厚 /mm 93車用汽油 150 159 100 108 5柴油 200 219 150 159 重油 150 159 150 159 （ 1） 93汽油： 管路外徑 159?D mm，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmW ???? 保溫層厚度按溫度最低時(shí)計(jì)算，油庫所在地區(qū)月最低氣溫為 15℃，取 管路表面 管路表面溫度為 10℃，保溫后管路允許散熱量按經(jīng)驗(yàn)選取為 232 mW/ ?????? ）（? mm 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 管路保溫 30 （ 2） 5柴油 ： 管路外徑 D =219mm，保溫材料熱導(dǎo)率 )/( KmW ???? ，管路表面溫度為 30℃ 保溫后管路允許散熱量按經(jīng)驗(yàn)選取為 232 mW/ ?????? ）（? mm （ 3）重油 管路外徑 159?D mm，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmW ???? ， 管路表面溫度為50℃，保溫后管路允許散熱量按經(jīng)驗(yàn)選取為 232 mW/ ?????? ）（? 管路保溫厚度對(duì)減少熱損失的作用分析 保溫管路與不保溫管路熱損失比值 地面保溫管路 ? ?bbbjbDaDDdDdattq211ln21ln211 ???????? （ 52） ? ?DadDdattq j211ln211 ?????? （ 53） 由于 1a 和 ? 相對(duì)于 2a 和 b? 要大得多，在式（ 52）和式 （ 53） 中da11和 dDln21? 可忽略不計(jì)，因而得 bbbbDDDDDaqqa??? 22ln212 ????? （ 54） a — 保溫管路與不保溫管路熱損失比值 bq — 管 路有保溫層時(shí)，單位管長上的熱損失 q — 管路無保溫層時(shí)，單位管長上的熱損失 t 、 jt — 管內(nèi)流體的溫度、管外介質(zhì)的溫度 d 、 D 、 bD — 管路內(nèi)經(jīng)、外徑、保溫層外徑 ? 、 b? — 鋼管導(dǎo)熱系數(shù)、保溫材料導(dǎo)熱系數(shù) 1a 、 2a — 管 路的內(nèi)部放熱系數(shù)、外部放熱系數(shù) b? — 保溫層厚度， bb DD ?2?? 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 管路保溫 31 管路外部放熱系數(shù)： nqiDCa Re2 ?? （ 55） （ 1） 93汽油： 管路外徑 mmD 159? ，保溫材料熱導(dǎo)率 ? ?KmW ??? /? ， 管內(nèi)流體的溫度為 40℃，管路外部放熱系數(shù)由前面加熱器部分可得到 保溫管路與不保溫管路熱損失的比值： 查由 參考文獻(xiàn) 1 表 412 并用內(nèi)插法可得到 ??? ? mWqi / 2? ℃ smqi / 26???? smv /? mD ? 46 ????? ? 43 105Re105 ???? 從參考文獻(xiàn) [1]的表 413 查得 ?c ?n ? ? ??????? ? / mWa ℃ ?a 5 1 5 1 5 5 1 5 1 ????????? （ 2） 5柴油 ： 已知管路外徑為 219mm，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmW ?? ??? ? mWqi / 2? ℃ smqi / 26???? smv /? mD ? 46 ????? ? 43 105Re105 ???? 從參考文獻(xiàn) [1]的表 413 查得 ?c ?n ? ? ??????? ? / mWa ℃ ?a 5 1 5 1 5 5 1 5 1 ????????? （ 3）重油 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 管路保溫 32 管路外徑為 mmD 219? ，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmW ?? ??? ? mWqi / 2? ℃ smqi / 26???? smv /? mD ? 在整個(gè) 計(jì)算過程中不涉及油品的物理參數(shù)計(jì)算，只和管直徑有關(guān)，所以 ?a 5 1 5 1 5 5 1 5 1 ????????? 蒸汽管路的熱力計(jì)算 對(duì)于地面敷設(shè)的蒸汽管路，周圍介質(zhì)溫度 jt 就是大氣溫度。 總熱阻為： 21aDRRbb ???? （ 56） 式中 bR —— 蒸汽管保溫層的熱阻，DDR bbb ln2 1???， ?mW/ ℃； bD —— 保溫層外徑， mm； 2a —— 保溫層外壁至周圍大氣的對(duì)流放熱系數(shù)，可近似取 ?? 22 / mWa ℃。 蒸汽管路單位長度上的熱損失 )/( mWq 為 Rttq jz??? 式中 q —— 蒸汽管路單位長度上的熱損失， mW/ ； zt —— 蒸汽溫度，℃； jt —— 周圍介質(zhì)溫度，℃； R? —— 總熱阻， ?mW/ ℃。 管上為 L 的蒸汽管路的的總熱損失 Q 為 qLQ ? （ 57） 系數(shù) 考慮到支架、法蘭、閥件等處的附加熱損失。式（ 57）是以蒸汽管路沿線單位長度上的熱損失均相等為前提的。實(shí)際上蒸汽在管路內(nèi)流動(dòng)的過程中因壓降而產(chǎn)生溫度變化，沿線單位管長上的熱損失并不相等。因此用式（ 57）計(jì)算蒸汽管路的總熱損失是近似的。 求得管路終點(diǎn)蒸汽的壓力值和熱焓值，就可從水蒸氣圖表上查得在管路終點(diǎn)的蒸汽溫重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 管路保溫 33 度。 蒸汽管路的長度 L 均取為 m500 （ 1） 93汽油： 管路外徑為 mmD 159? ，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmWb ???? ，保溫層的外徑mmD b ??? ， ?? 22 / mWa ℃ 蒸汽管保溫層的熱阻 159 1ln2 1 ????? ??? DDR bbb ?mW/℃ 總熱阻21 aDRRbb ???? ?????? ?R ?mW/ ℃ 蒸汽管路單位長度上的熱損失 ???q mW/ 蒸汽管路的的總熱損失 WqLQ ?????? （ 2） 5柴 油： 管路外徑為 mmD 219? ，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmWb ???? ，保溫層的外徑mmD b ??? ， ?? 22 / mWa ℃ 1 ???? ?bR ?mW/ ℃ ?????? ?R ?mW/ ℃ ???q mW/ WqLQ ?????? 3）重 油： 管路外徑為 mmD 159? ，保溫材料熱導(dǎo)率為 )/( KmWb ???? ，保溫層的外徑mmD b ??? ， ?? 22 / mWa ℃ 1 ???? ?bR ?mW/ ℃ ?????? ?R ?mW/ ℃ Wq ??? mW/ 蒸汽管路的的總熱損失 WqLQ ?????? 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì) 蒸汽鍋爐的蒸汽消耗量 34 6 蒸汽鍋爐的 蒸汽消耗量 鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿?形式，而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。 鍋爐的用途 鍋爐的主要用途為采暖、洗浴和供應(yīng)優(yōu)質(zhì)蒸汽等。采暖、洗浴用的鍋爐主要是熱水鍋爐，工業(yè)上用的鍋爐主要是蒸汽鍋爐。 蒸汽鍋爐的分類 蒸汽鍋爐按照燃料可以分為電蒸汽鍋爐、燃油蒸汽鍋爐、燃?xì)庹羝仩t等；按照構(gòu)造可以分為立式蒸汽鍋爐、臥式蒸汽鍋爐，小型蒸汽鍋爐多為單、雙回程的立式結(jié)構(gòu)，大型蒸汽鍋爐多為三回程的臥式結(jié)構(gòu)。 蒸汽鍋爐的 蒸汽消耗量 當(dāng)采用飽和蒸汽作為熱源，不考慮冷凝水過冷時(shí)，認(rèn)為進(jìn)入加熱器的是干飽和蒸汽， 從加熱器排出的是飽和冷凝水，則加熱器所需要的蒸汽量 zG 為： z znQG ii? ? （ 58） 式中 zG —— 加熱器所用的蒸汽量， kgs ； Q —— 單位時(shí)間內(nèi)加熱油品所需的總熱量， kW ； zi —— 干飽和蒸汽的熱焓， kJkg ； ni —— 飽和冷凝水的熱焓， kJkg ； 表 61 油庫常用的燃煤型鍋爐的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 規(guī)格 臥式快裝手燒爐 臥式快裝條爐鏈 KZL18 KZL28 KZL213 KZL413 蒸發(fā)量 /(t/h) 1 2 2 4 工作壓力 /Mpa（ kg/cm2） 蒸汽溫度 /℃ 158 174 174 174 174 194 194 傳熱面積 /m2 12