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直埋聚氨酯保温管

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产品介绍

直埋聚氨酯保温管的热膨胀:
  管道的热膨胀是热力管道设计计算中首先要考虑的因素。工作钢管的热膨胀量下式计算:
  △L =αL(t-to)
  式中:△L 管道热膨胀量 M
   α 钢材的线膨胀系数 m/(m ℃)
   L  管道的长度 m
   t  管道的工作温度 ℃
   to 管道的安装温度 ℃
  例 1 : DN200 直埋管道,工作钢管为中 219 × 6 ,夕套钢管中 480 × 6 ,硅酸铝离心玻璃棉复合保温层厚度 110mm ,输送过热蒸汽压力 1.6MPa ,温度 350 ℃ ,管道安装温度 20 ℃ ,求每米管道的热膨胀量。
  查表得钢材的线膨胀系数α为 11.2 × IO-6m /( m ℃),代入公式( 1 ),
   △ l = 11.2×IO-6 × I ×( 350 - 20 )
      = 0.037 m
  即每米管道热膨胀量为 3.7mm 。
 
直埋聚氨酯保温管的热损失及外套管外表面温度计算:
 
 直埋聚氨酯保温管的热损失按下式计算:
式中:q:单位长度散热损失 W/m
   t:蒸汽温度 ℃
   t0: 管中心深处土壤的自然温度℃
   λ1:保温层及空气层的综合导热系数 W/(m℃ )
   λ2:土壤的导热系数 W/(m℃ )
   D1:工作钢管内径 m
   D2:外套管内径 m
   h:管中心至地面深度 m
 
 直埋聚氨酯保温管的外表面温度 tw 按下式计算:
 例 2 : DN200 直埋管道,工作钢管为φ 219 × 6 ,外套钢管φ 480 × 6 ,硅酸铝离心玻璃棉复合保温厚度 110mm ,输送过热蒸汽压力 1.6MPa ,温度 350 ℃ ,管道安装温度 20 ℃ ,管顶敷土深度 0.8m ,即根据上述条件,将下列数据代入公式,
   t :蒸汽温度 350 ℃
   t0 : 管中心深处土壤的自然温度 20 ℃
   λ1:保温层及空气层的综合导热系数 0.064W/(m. ℃ )
   λ1=0.045+0.00015(350+50)/2-70=0.064W/ m. ℃
   λ2:土壤的导热系数 1.5W/(m. ℃ )
   D1 :工作钢管内径 0.219m
   D2: :外套管内径 0.466m
   h :管中心至地面深度 1.04 m
计算得单位长度散热损失为 152W / m ,外套钢管外表面温度为 55 ℃ 。
 
  当直埋管未敷土,大气温度为 20 ℃ 时,外套钢管外壁温度仅为 31 ℃ ,散热损失为 202W / m 。可见直埋管道的保温效果是相当好的,当直埋管道敷设于土壤中,由于土壤也具有一定的保温作用,使管道的散热损失更加少,外套管外壁的温度也相应有所提高。一般认为,当管顶敷土深度大于 0.8m ,外套钢管外表面温度小于 60 ℃ 时,直埋管道对周围其他管道或地表植被几乎没有影响。
六、直埋管道的敷设:
在管道布置时,走向力求平直以减少阻力损失并节省材料,所以管道以直管段为主,在管道必须转弯处形成“ L ”形或“ z ”形自然补偿管段。直管段部分一般采用外压轴向型补偿器来补偿管道的热膨胀。
 
   6.1 型自然补偿管段
在 L 型管段中短臂的长度必须能满足长臂的热膨胀要求,短臂的最小长度可由线算图查得。 L 型自然补偿段线算表见下图:
由于工作钢管的自由膨胀受到位于工作钢管和外套钢管之间的轴向滑动支架的限制,工作钢管只能在管道轴向自由膨胀,为了充分发挥 L 型自然补偿管段的补偿作用,在 L 型自然补偿弯头两侧一定距离内采用平面滑动支架,见图:
 
例 3 : DN200 直埋管道,工作钢管为φ 219 × 6 ,外套钢管φ 480 × 6 ,硅酸铝离心玻璃棉复合保温厚度 110mm ,输送过热蒸汽压力 1.6MPa ,温度 350 ℃ ,管道安装温度 20 ℃ ,管顶敷土深度 0.8m ,即管中心距至地面 1.04m ,采用上图 L 型自然补偿,请合理布置非限位滑动支架并选取合适的外套钢管。
 
本例中, L 型管段的长臂长度为 30m ,每米热膨胀量为 3.7mm ,总热膨胀量为 111 mm ,查线算图得,短臂的长度至少为 10m ,支架的布置应保证弯头短臂一侧 10m 范围内的管道自由膨胀,在此管段内不能布置轴向滑动支架,只能布置平面滑动支架。
 
同理, L 型管段的短臂长度为 20m ,总热膨胀量为 74mm ,查线算图得,其对应的“短臂”长度至少为 7.5m ,支架的布置应保证弯头长臂一侧 7.5m 范围内的管道自由膨胀,在此管段内不能布置轴向滑动支架,只能布置平面滑动支架。
 
弯头两侧两支架的间距不应大于直管段部分两支架间距的 80 %。
 
由于长臂的总膨胀量为 110mm ,原外套钢管φ 480 × 6 不能满足膨胀要求,应加大为φ 630 × 6 钢管。为充分利用保温层与外套管之间的膨胀间隙,安装时工作钢管应冷拉,冷拉量为热膨胀量的一半,两侧臂同时冷拉。
 
从下图看出, L 型补偿段异型管件较多,制作安装比较复杂,成本较高。应尽量采用尺寸较小的 L 型补偿管段,直管段部分采用波纹管补偿器,不必加大外套管。在本例中,若 L 型补偿管段两侧臂长均为 4m ,利用保温层与外套之间的空气作为膨胀间隙,就可以满足膨胀要求,外套管也不必加大。

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