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蒸汽管道散热损失刍议

       蒸汽管道散热损失造成了蒸汽耗量和蒸汽含水量的增加,尤其当管道口径过大和管道保温不良,情况会更加严重。

       蒸汽管道的具体散热计算比较复杂,它与管径、保温材料种类、保温层厚度、环境温度和风速等有关。一些变量很难确定而且波动较大,因此准确计算蒸汽管道的热损失,显得相当困难。 

       蒸汽管道热损失到底有多大? 以DN100口径的蒸汽管道举例,假如其蒸汽为6.0barg的饱和蒸汽,外界温度为25℃,风速9米/秒(为清风),管道以50毫米玻璃纤维保温。在这种情况下,每100米管道散热损失约7000瓦特,即每小时损失蒸汽约12.2公斤。如果蒸汽管道长度为1000米,则每小时管道散热损失蒸汽约122公斤,每天2928公斤,每年365天共损失1069吨蒸汽。如蒸汽价格保守地按200元/吨计算,则全年损失21.4万元。如果保温材料为矿物棉,散热损失会增加6%,如此,一个1000米长的DN100蒸汽管道每年因散热造成的经济损失约22.7万元。

       管道口径偏大导致热损失增加高达30% 在我国,蒸汽管道口径几乎都过大,经常大于实际需求口径两个以上等级。对于上面案例,口径跨越两个等级后就是DN200。即使只按DN150口径来算,其它条件不变,管道散热损失也将增加28.6%,则1000米长的DN150蒸汽管道每年散热损失约29.2万元。

       保温层厚度偏小造成热损失增加40%以上  保温层厚度也极大地影响着管道散热程度。按上面例子,若其它条件保持不变,仅将矿物棉保温层厚度减少为30毫米。在这种情况下,每100米长管道每小时散热损失约18.4公斤蒸汽,1000米长的管道每天散热损失蒸汽4416公斤,一年365天共损失1612吨蒸汽,即32.2万元,相比50毫米厚的保温层,损失增加约41.9%。

       散热损失受蒸汽压力影响并不大 例如,将蒸汽压力从6.0barg提高到10.5barg,对于DN100的蒸汽管道,当外界温度和风速仍分别为25℃和9米/秒时,管道以50毫米矿物棉保温,则一条1000米长的DN100蒸汽管道每年因散热造成的经济损失为约24.3万元,仅比6.0barg时增加了7.1%。

       总之,对于蒸汽输送,首先应高压送汽,尽管这样增加了管道散热损失,但提高供汽压力可以减小管道口径等许多益处远远大于这点损失。其次,要正确选择管道口径。此外,选择隔热较好的保温材料和保持足够的保温层厚度都非常重要。