Теплопотребление линии

В основу расчёта тепловых потерь трубопроводной линии положена следующая формула:

Q = А * к * At

Q = тепловые потери в Вт/м

А = площадь поверхности трубопровода в м²/м

к = коэффициент теплопередачи в Вт/м²К

At = разность температур между продуктом и окружающим воздухом в Кельвин

Коэффициент теплопередачи (к) (в формуле) зависит от коэффициента теплопроводности от продукта к стенке трубопровода (a₁), теплопроводности стенки трубопровода и изоляции и Х²), а также от коэффициента теплопроводности от кожуха изоляции к окружающему воздуху (а²), смотри изображение ниже.

Изобр.: Факторы, влияющие на теплопередачу.

Пример расчёта коэффициента теплопередачи k:

В нефтепроводе DN 250 должна поддерживаться температура (Н) 50 °С при температуре окружающего воздуха (t2) -15 °С (разность температур составляет 65 Кельвин).

Наружный диаметр трубопровода DN 250 = 270 мм

Толщина стенки DN 250 d₁ = 10 мм

Теплопроводность стенки трубопровода Л₁ = 60 Вт/м К

Толщина изоляции d₂= 100 мм

Теплопроводность изоляции л₂ = 0,06 Вт/м К

Коэффициент теплопроводности от среды к стенке трубопровода а₁ = 500 Вт/м²К

Коэффициент теплопроводности от кожуха изоляции к воздуху а₂= 10 Вт/м²К

Расчёт:

Диаметр трубопровода с изоляцией: D = 270 + 2 х 100 = 470 мм

Площадь внешней поверхности на метр длины: = р х 0,470 = 1,48 м²

В соответствии с формулой:

K = 1/1/a₁ + 1/a₂ + d₁/л₁ + d₂/л₂

коэффициент теплопередачи равен:

k = 1/1/500 + 1/10 + 10*10^-3 / 60 + 100*10^-3 /0,06 = 0,567 В т/м² К

Потери тепловой энергии в трубопроводе составляют: 1,48 * 0,567 * 65 = 54,6 Вт/м.

Чтобы поддерживать температуру нефтепровода 50 °С при температуре наружного воздуха -15 °С система обогрева должна компенсировать потери тепловой энергии в размере 54,6 Вт на каждый метр длины.

Источник: "Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010"

Можно написать инженерам на info@nomitech.ru, и получить помощь в выборе арматуры.