降低热力管网阀门散热损失研究

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1、降低热力管网阀门散热损失研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：方骥指导教师：何川教授专业：动力工程及工程热物理学科门类：工学重庆大学动力工程学院二O一五年四月StudyofReducingHeatRadiationLossofHeatPipeNetworkValvesAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByFangJiSupervisedbyProf.HeChuanSpecialty:Power

2、EngineeringandEngineeringThermophysicsCollegeofPowerEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要如今，能源变得越来越紧俏，节能减排变成国家能源建设的重中之重。热力管网作为现代工业和现代城市不可或缺的基础设施，其节能减排效果得到了广泛的关注。但是，大多热力管网中的阀门，由于常期维护、更换及成本等原因，其外部保温材料都严重缺失。本文通过对热力管网阀门散热损失的计算，运用ANSYS软件模拟计算，并结合经验公式计算，研究了降低阀门

3、散热的意义和措施。并辅以相关实验考究了国内保温行业市面上常见的热力管网保温材料的性能。研究表明：仅重庆地区的热工企业，每年可通过降低热力管网阀门散热损失回收1.8108GJ的能量，相当于为这些企业带来了93.6亿的经济效益。回收的这部分能量，一方面可以节约煤耗、减少主要大气污染物排放量，另一方面对热力管网中的蒸汽品质具有降低凝结水的产生的作用。现在，可拆卸式的保温套被用于阀门保温技术中。在可拆卸式保温结构的运用中，以刚性的保温结构为主。本文通过实地考察和模拟计算发现，刚性保温结构由于外层护壳重力载荷的作用，会出现保温层下沉变形，变形后的保温层会削弱保温效果，致使管道内工质热

4、量损失，增加能耗约50%。因此，建议采用柔性保温结构的可拆卸式保温套来作为降低阀门散热损失的主要手段。本文通过防护热板法实验测定了柔性保温结构可选用的保温材料的导热系数，认为现在造价高昂的欧文斯保温棉和造价相对低廉的玻璃棉板都能很好的满足阀门保温的需求。同时，通过对市场上常见的保温材料阻燃性实验测试，建议柔性阀门保温套最外层材料采用铝箔布来进行阻燃、防腐和隔热，保温层采用保温棉板等导热系数小的保温材料，并辅以PE板进行定型使其外观美观，最内侧高温层采用耐温性、防腐性、抗老化性、弹性和柔性均性能表现良好的硅胶涂层布，即可以耐高温、防腐蚀，又可以依托于良好的柔性紧密贴合在热力管网

5、中各阀门上。关键词：散热损失，阀门，保温材料，数值研究I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInrecentyears,energysavingattractsmoreandmoreattentionofpeople.Especiallyinthefieldofheatpipenet,energysavinghasbeenthemainresearchdirection.Theheatradiationlossofheatpipenetvalvesisdiscussedinthisthesis.Researchshowedthatmanyvalveshasnoinsu

6、lationbecauseofmaintenance,replacementandcosts.Andwhenthesevalvesareworking,theheatwillbedissipatedfromtheseplaceswhichhavenoinsulation.Eachvalve(DN/100)wasted1.58GJheatannuallyintheconditionthatnoneinsulationmeasuresweretaken.Iftheseheatcanbesaved,morethan107.95kgcoalcanbesavedand248.27kgC

7、O2maybereduced.Withtheenergysaving,factoriesinChongqingmaysaveenergy1.8108GJ.Alsothesteamqualitywillbebetterwhileheatradiationlossofheatpipenetworkvalvesisreduced.Itwasfoundthatabout0.02%condensatewaterwillnotappearwhilethe1.58GJheatcanbesaved.Inthispap