基于实验与仿真的最优蒸汽管网保温结构确定

建立了蒸汽管道多层复合保温结构传热模型,采用DN200mm管道实验研究了不同保温结构和保温材料对隔热性能的影响,根据实验数据验证了数学模型准确性,并以此为基础给出了不同工况下最佳保温方案的确定方法。实验结果显示,管道表面热流密度随着对流层的加入和气囊层数的增加而降低,随披肩厚度和保温总厚度的增加逐渐降低,而反射层数量增加热流密度先降低后升高。传热模型预测结果与实验数据高度吻合,相差不到6%。从经济性分析,不宜采用对流层作为保温材料。最终确定的最佳保温方案能够显著降低系统的供热总成本,最优保温厚度值随管内介质温度和管径的增加而升高。对于温度大于400℃的高温管道,采用复合保温结构相比于单一硅酸铝保温可节省超过30%的投资。