5.3绝热层厚度计算

5.3.1圆筒型绝热层厚度应按下列公式计算：
    单层保温时厚度：

 双层保温时总厚度：

 双层保温时内层厚度：

  双层保温时外层厚度：

单层保冷时厚度：

    双层保冷时总厚度：

双层保冷时内层厚度：

 双层保冷时外层厚度：

  式中：D₀——管道或设备外径(m)；
                 D₁——内层绝热层外径(m)，当为单层时，D1即绝热层外径；
                 D₂——外层绝热层外径(m)；
                   δ——绝热层厚度(m)，当绝热层为两种不同绝热材料组合的双层绝热结构时，为双层总厚度；
                  δ₁——内层绝热层厚度(m)；
                 δ₂——外层绝热层厚度(m)；
                  K——保冷厚度修正系数，除经济厚度计算中K值为1以外，其他计算中，K应按本规范第5.9.8条规定取值。
5.3.2绝热层的经济厚度应符合下列要求：
    1 圆筒型绝热层经济厚度计算中，应使绝热层外径D₁满足下式要求：

式中：P_E——能量价格(元/GJ)，PE的取值应符合本规范第5.7.1条和第5.7.2条的规定；
          P_T——绝热结构单位造价(元/m³)，PT的取值应按实际价格或按本规范第5.7.3条的规定计算确定；
          λ——绝热材料在平均温度下的导热系数[W/(m·K)]，又的取值应符合本规范第5.8.5条的规定；
          a_s——绝热层外表面与周围空气的换热系数[W/(m²·K)]，as的取值应符合本规范第5.8.4条及第5.9.4条的规定；
           t ——年运行时间(h)，t 的取值应符合本规范第5.8.9条及第5.9.7条的规定；
          T₀——管道或设备的外表面温度(℃)，T0的取值应符合本规范第5.8.1条及第5.9.1条第1款的规定；
          T_a——环境温度(℃)，Ta的取值应符合本规范第5.8.2条及第5.9.1条第2款的规定；
    |T₀－T_a|——(T₀－T_a)的绝对值；
           S——绝热工程投资年摊销率(％)，宜在设计使用年限内按复利率计算。
    2 平面型绝热层经济厚度应按下式计算：

5.3.3圆筒型单层最大允许热、冷损失下绝热层厚度，应符合下列要求：
    1 最大允许热损失量应按本规范附录B取值，最大允许冷损失量应按本规范第5.4.2条的规定取值，此时，绝热层厚度计算中，应使其外径D₁满足下式要求：

式中：[Q]——以每平方米绝热层外表面积为单位的最大允许热、冷损失量(W/m²)。保温时，[Q]应按附录B取值；保冷时，[Q]为负值，应按本规范公式(5.4.2-1)和公式(5.4.2-2)计算。
    2 当工艺要求允许热、冷损失量以每米管道长度的热、冷损失量为准计算时，绝热层厚度计算中，应使其外径D₁满足下式要求：

式中：[q]——以每米管道长度为单位的最大允许热损失量(W/m)，其值以工艺计算为准。保温时，[q]为正值；保冷时，[q]为负值。
5.3.4圆筒型不同材料双层热、冷损失下的绝热层厚度，应符合下列要求：
    1 当最大允许热损失量按本规范附录B取值或最大允许冷损失量按本规范第5.4.2条规定取值时，应符合下列要求：
        1) 不同材料双层绝热层总厚度 δ 计算中，应使外层绝热层外径D₂满足下式的要求：

   2) 内层厚度δ₁计算中，应使内层绝热层外径D₁满足下式的要求：

 式中：T₁——内层绝热层外表面温度(℃)，式中T1的绝对值应小于以℃计的外层绝热材料的推荐使用温度[T₂]的0.9倍；对保冷设计取保冷材料推荐使用温度[T₂]下限值的0.9倍；
              λ₁——内层绝热材料导热系数[W/(m·K)]；
              λ₂——外层绝热材料导热系数[W/(m·K)]。
        3) 外层厚度δ₂应按本规范公式(5.3.1-4)或公式(5.3.1-8)计算。
    2 当工艺要求最大允许热、冷损失量按每米管道长度的热、冷损失量为基准计算时，应符合下列要求：
        1) 不同材料双层总厚δ计算中，应使外层绝热层外径D₂满足下式的要求：

 式中：[q]——以每米管道长度为单位的最大允许热损失量(W/m)，可按本规范第5.3.3条第2款的规定取值。
        2) 内层厚度δ₁计算中，应使内层绝热层的外径D₁满足下式的要求：

  3) 外层厚度δ₂应按本规范公式(5.3.1-4)或公式(5.3.1-8)计算。
5.3.5平面型单层最大允许热、冷损失下绝热层厚度应按下式计算：

5．3．6 平面型不同材料双层最大允许热、冷损失下绝热层厚度应按下列公式计算：
    1 内层厚度δ₁应按下式计算：

  2 外层厚度δ₂应按下式计算：

5．3．7 圆筒型单层防止绝热层外表面结露的绝热层厚度计算中，应使绝热层外径D₁满足下式的要求：

  式中：T_s——保冷层外表面温度(℃)，按本规范第5.9.1条第4款规定取值。
5.3.8圆筒型不同材料双层防结露绝热层厚度计算中，应使绝热外径D₂满足下列公式的要求：
    1 不同材料双层绝热层总厚度 δ 的计算中，应使外层绝热层外径D₂满足下式的要求：

  2 内层厚度δ₁的计算中，应使内层绝热层外径D₁满足下式的要求：

 3 外层厚度δ₂的计算中，应使内层绝热层外径D₁满足下式的要求：

5.3.9 平面型单层防结露保冷层厚度应按下式计算：

5.3.10平面型不同材料双层防结露绝热层厚度应按下列公式计算：
    1 内层厚度δ₁应按下式计算：

  2 外层厚度δ₂应按下式计算：

5.3.11用表面温度方法计算的圆筒型绝热层厚度，其绝热层外径D₁应满足下式要求：

   式中：T_s——绝热层外表面温度(℃)，对防烫伤保温，可取为60℃。
5.3.12用表面温度方法计算的平面型绝热层厚度应按下式计算：

5.3.13延迟管道内介质冻结、凝固、结晶的保温厚度计算，应使绝热层外径D₁符合下式的要求：

 式中：K_r——管道通过吊架处的热损失附加系数，K_r＝1.1～1.2，大管取值应靠下限，小管取值应靠上限；
         T_fr——介质凝固点(℃)；
          T_a——环境温度(℃)，室外管道应取冬季极端平均最低温度，可向当地气象局索取或按本规范附录C规定取值；
                 t_fr——介质在管道内不出现冻结的停留时间(h)；
                  a_s——冬季最多风向平均风速下绝热层外表面与周围空气的换热系数，按本规范公式(5.8.4-1)计算；
           V，V_p——分别为介质单位长度体积和管壁单位长度体积(m³/m)；
       ρ，ρ_p——分别为介质密度和管壁密度(kg/m³)；
           C，C_p——分别为介质热容和管壁热容[J/(kg·K)]。
5.3.14给定液体管道允许温度降时保温厚度计算，应符合下列要求：
    1 对于无分支(无结点)液体管道在给定允许温度降条件下的保温厚度计算中，应使绝热层外径D₁满足下式的要求：

式中：D——管道内径(m)；
          W——介质流速(m/s)；
         T_A——介质在(上游)A点处的温度(℃)；
         T_B——介质在(下游)B点处的温度(℃)；
        L_AB——A、B之间管道实际长度(m)；
 T_a、a_s、K_r——可按本规范第5.3.13条规定取值。
    2 对于有分支(有结点)管道，在干管管径及干管首末绝热层厚度相等情况下，应先按下列公式计算出干管各结点处的介质温度，再将各结点处的介质温度作为各分支管道介质起点T_A，并应按本规范公式(5.3.14-1)计算各支管保温层外径：

  式中：T_C，T_(C-1)——分别为结点C与前一结点(C-1)处的温度(℃)；
                  T_i——管道起点的温度(℃)；
                  T_n——管道终点的温度(℃)；
           L_(C-1)→C——结点C与前一结点(C-1)之间的管段长度(m)；
           L_(i-1)→i——任意点i与前一结点(i－1)之间的管段长度(m)；
                q_mi——任意点i处管内介质质量流量(kg/h)，q_mi按本规范公式(5.3.14-3)计算；
          q_m(C-1)→C——C与(C－1)两点之间管道介质质量流量(kg/h)；
          q_m(i-1)→i——任意点i与前一结点(i－1)之间介质质量流量(kg/h)；
                D_i——任意点i处的管道内径(m)；
                ω_i——任意点i处的管内介质流速(m/s)；
                 ρ——介质密度(kg/m³)。
5.3.15球形容器保冷层厚度应按下列公式计算：

式中：T_s——保冷层外表面温度(℃)。

条文说明