淺談熱力管道的保溫層散熱損失測試方法

朱志華　楊明月

摘 要：在工業(yè)生產(chǎn)中，熱力管道的作用不容忽視，特別是保溫層。減少保溫層的散熱損失，保證熱力管道的溫度，有利于提高工業(yè)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，并形成了一定的核心競爭力。以熱力管道為研究對象，簡要分析了保溫散熱損失測試方法。

關(guān)鍵詞：熱力管道；保溫層；散熱損失；測試方法

中圖分類號：TU995.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.088

1 散熱損失測試方法

從客觀的角度來說，要想采取可行的策略保證熱力管道的溫度，就需要正確測試保溫層的散熱損失。在熱力管道運(yùn)行過程中，保溫層散熱損失常用的測試方法包括表面溫度法、熱流計量法和焓將法。

1.1 表面溫度法

在測量熱力管道熱量損失方面，表面溫度法是一種比較快捷的方法。在具體的應(yīng)用過程中，以點(diǎn)溫計為媒介，測試一系列相關(guān)因素——表面層的溫度、保溫層的外徑和環(huán)境溫度。在此基礎(chǔ)上，以熱理論為媒介，合理計算保溫層的熱量流失。在應(yīng)用過程中，表面溫度法具有一定的缺陷。這是因為表面溫度法會受到測試現(xiàn)場各種不確定因素的影響，比如光照、風(fēng)，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，結(jié)果需要修正。

1.2 熱流計量法

對于熱流計量法，它是測試熱力管道保溫層熱量損失的重要方法之一。其受外界因素的影響比較小，具有直觀、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。在測量過程中，熱流計可以直接測量保溫層外表的熱損失。具體來說，在熱力管道運(yùn)作的過程中，一旦出現(xiàn)一股穩(wěn)定熱流與地通相互垂直，那么，經(jīng)過一段時間的非穩(wěn)態(tài)之后，應(yīng)基板之間會產(chǎn)生一定的溫度差，而基板兩側(cè)的熱電堆感會產(chǎn)生一定量的熱電勢。這樣，在測量熱電勢的基礎(chǔ)上，就可以知道保溫層散熱損失的熱流值。在此過程中需要注意的是，采用熱流計量法會產(chǎn)生一定的誤差，主要體現(xiàn)在以下2方面：①熱流計平面與測試管道的表面存在一定的間隙，會導(dǎo)致熱阻值不斷增大，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。鑒于此，在測試時，要用膠布把側(cè)頭緊緊貼在管道表面。②在測試時，如果熱流計貼在管道表面，就會出現(xiàn)彎曲的情況，導(dǎo)致測量結(jié)果存在誤差。對于這方面的誤差，因為工業(yè)所使用的管道徑相比較大，所以，可以忽略不計。

1.3 焓將法

在3種常用方法中，焓將法是一種比較直接、可靠的方法。應(yīng)用這種方法時，需要分析熱力管道起、始點(diǎn)的相關(guān)因素，比如溫度、壓力和流量，以各個因素的數(shù)值為基準(zhǔn)計算對應(yīng)的散熱損失。采用這種測試方法只能得到宏觀結(jié)果，無法明確熱力管道局部熱損失的情況。

顯然，除了上述方法外，還有其他的測試方法，比如紅外測溫儀法、點(diǎn)溫計法。點(diǎn)溫計法是從熱力管道開始端的對應(yīng)位置測量一個截面數(shù)據(jù)。在每個截面上，可以測定4個不同方向的數(shù)據(jù)，并測定對應(yīng)的環(huán)境溫度。在此基礎(chǔ)上，只需要把每次測定的環(huán)境溫度相加，就可以明確相對應(yīng)的環(huán)境溫度。在此過程中需要注意的是，在應(yīng)用這些測試方法時，一定要從實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的測試方法，以提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，為采取可行的策略解決其中存在的問題提供幫助。應(yīng)用點(diǎn)溫計法時，熱力管道截面測點(diǎn)如圖1所示。

2 出現(xiàn)保溫層散熱損失的原因

從某種意義上說，熱力管道保溫層散熱損失的出現(xiàn)與其保溫情況密切相關(guān)。一旦保溫層出現(xiàn)問題，就會增加整個管道的熱損失。當(dāng)然，導(dǎo)致熱力管道熱損失的原因有很多：①在熱力管道運(yùn)行過程中，局部管道保溫層被損壞。由于熱力管道缺乏日常維護(hù)，沒有對損壞的保溫層加以處理，導(dǎo)致熱量損失。②使用保溫材料會導(dǎo)致熱損失。如果沒有定期更換保溫材料，材料就會出現(xiàn)裂紋，損失較多熱量。③對于保溫材料，其結(jié)構(gòu)和類型都比較單一。在設(shè)計時，沒有采取相對應(yīng)的防水、防滲透方法。當(dāng)管道長期遭受雨水的侵蝕，用于保溫墻的保溫材料已經(jīng)不具備原有的保溫效果。

3 解決對策

針對熱力管道保溫層存在的問題，需要采取有效的解決措施。在熱力管道運(yùn)行過程中，相關(guān)人員要定期維護(hù)管道：①定期更換保溫材料，避免因老化而導(dǎo)致保溫層的隔熱性能變差，增加熱損失。②在日常工作中，要定期全面檢查管理熱力管道，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時采取對應(yīng)的解決方法。③優(yōu)化設(shè)計熱力管道。在保溫結(jié)構(gòu)方面，要展現(xiàn)出節(jié)約能源、減少散熱損失、改善環(huán)境的特點(diǎn)。具體來說，在確定了保溫材料后，要合理設(shè)計保溫層，并科學(xué)改造熱力設(shè)備、熱力管道，以減少熱損失，節(jié)約用料以及相關(guān)費(fèi)用。④在購買保溫材料時，一定要保證材料質(zhì)量，不能為了追求經(jīng)濟(jì)利益而購置質(zhì)量不合格的保溫材料，為熱力管道日后的運(yùn)行埋下安全隱患。

4 結(jié)束語

總而言之，在熱力管道中，在測試保溫層散熱水損失的同時，要采取有效的措施減少熱損失。減少熱損失能夠有效避免熱力管道發(fā)生故障，保證其始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，同時，還能減少保溫層熱量的散失，節(jié)約能源，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化。從長遠(yuǎn)的角度來說，這樣做能夠不斷優(yōu)化我國工業(yè)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，使這項事業(yè)走上健康、穩(wěn)定發(fā)展的道路，步入更好的發(fā)展階段。

參考文獻(xiàn)

[1]張振杰，任世科.蒸汽管道熱損失的測試及分析研究[J].甘肅科技，2014（14）：46-48.

〔編輯：白潔〕

Abstract： In the industrial production， the role of heat pipe cant be ignored， especially the insulation layer. Reduce heat loss of heat insulation layer， ensure the temperature of the heat pipe， it is beneficial to improve the economic benefit of industrial enterprises， and form the core competitiveness. In this paper， the thermal insulation and heat loss test method are briefly analyzed in this paper.

Key words： heat pipe； insulation layer； heat loss； test method