摘　要：给出架空敷设热水供热管道热损失计算方法。针对某段架空敷设热水供热管道，对不同测点的供水温度、管道周围空气温度进行实测，对供水管道热损失影响因素、沿程温降进行了计算分析。

关键词：架空敷设  热水供热管道  热损失  沿程温降

1　热损失计算方法

架空敷设热水供热管道(以下简称架空管道，由工作钢管、保温层、保护层构成)传热模型见图l，单位长度架空管道热损失q的计算式为^[1]：

式中q——单位长度架空管道热损失，W／m

t——供热介质(热水)温度，℃

to——管道周围空气温度，℃

h1——工作钢管内壁表面传热系数，w／(m2·K)

D1——工作钢管内直径，m

li——第i层材料的热导率，W／(m·K)

Di、Di+1——直径，m，见图1

H2——保护层外壁表面传热系数，W／(m²·K)，取20.2w／(m²·K)

D4——保护层外直径，m

忽略工作钢管内壁面对流传热热阻及工作钢管壁导热热阻，式(1)可简化为：

式中l2——保温层材料热导率，W／(m·K)

D3——保护层内直径(保温层外直径)，m

D2——保温层内直径，m

l3——保护层材料热导率，W／(m·K)

l2、l3的简化计算式分别为^[2]：

l2＝0.0275+0.00014(tm-25)　　　　　　　(3)

l3＝0.041+0.000093(tm-20)　　　　　　　(4)

式中tm——实测热水温度，℃

2　测试与分析

①测试目的

对不同测点的供水温度、管道外表面温度进行实测，对供水管道热损失进行计算，分析保温层材料、保护层材料热导率对计算结果的影响。对测试管段起点、终点供水温度进行测量，计算供水沿程温降。

②测试时间

2011年1月29日—2月6日。

③测试对象及方法

测试对象为呼和浩特西郊热电厂架空管道的某管段，供回水管道平行敷设于支架上，距地面4.0m，被测管段ABC长度为2.3km，设置3个测点(测点A～C，测点B位于被测管段中间位置)。保温层厚度为50mm，材料为硬质聚氨酯泡沫塑料；保护层厚度为10mm，材料为聚苯乙烯塑料。供回水管道净距0.5m。保温层内直径为900mm，保护层内直径为l000mm，保护层外直径为l020mm。

采用热电偶测量热水温度，在供热管道停供检修时，将热电偶插座及热电偶预置在供水管道上。采用水银温度计测量管道周围空气温度。

④测试结果及分析

当室外温度比较接近时，测点A～C的实测供水温度、管道周围空气温度见表l。

当保温层材料、保护层材料热导率分别取理论值、计算值时，单位长度供水管道热损失计算结果见表2、3。由表2、3可知，参与计算单位长度供热管道热损失的保温层材料、保护层材料热导率，对计算结果影响较大。因此，应根据实测供水温度对保温层材料、保护层材料热导率进行求解，以计算准确的热损失。

对测试管段的起点A、终点C的供水温度进行了3次测量，计算供水沿程温降。实测供水温度及沿程温降见表4。由表4可知，随着供水温度的提高，供水沿程温降呈上升趋势。

3　结语

①参与计算单位长度供热管道热损失的保温层材料、保护层材料热导率，对计算结果影响较大。应根据实测供水温度对保温层材料、保护层材料热导率进行求解，以计算准确的热损失。

②随着供水温度的提高，供水沿程温降呈上升趋势。

参考文献：

[1]贺平，孙刚，王飞，等．供热工程[M]．4版．北京：中国建筑工业出版社，2004：343-348．

[2]汤蕙芬，范季贤．热能工程设计手册[M]．北京：机械工业出版社，l999：638-651．

Calculation and Analysis of Heat Loss and Temperature Drop along Overhead Hot Water Heating Pipeline

Abstract：The calculation method of heat loss of overhead hot water heating pipe is given．In view of a segment of overhead hot water heating pipeline，the water supply temperature at different measuring points and air temperature around pipeline are measured．The affecting factors of water supply pipeline heat loss and temperature drop along pipeline are calculated and analyzed．

Keywords：overhead installation；hot water heating pipeline；heat loss；temperature drop along pipeline

本文作者：张呼生  武涛

作者单位：内蒙古工业大学土木工程学院

  呼和浩特富泰热力股份有限公司