管道保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計及節(jié)能分析

薛鑫鑫

摘 要：保溫結(jié)構(gòu)是當前工業(yè)管道設計中的一項重點內(nèi)容，在具體設計的過程中，要通過多種角度和手段進行分析和處理，對于表面溫度的分布情況和規(guī)律進行掌握和了解，通過對設計進行優(yōu)化改進，更好地實現(xiàn)節(jié)能的應用目標。

關(guān)鍵詞：管道保溫；結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計；節(jié)能分析

1 前言

管道保溫的控制是管道設計中所必須關(guān)注的一部分內(nèi)容，為了對于保溫效果進行提高，減少熱量的損失，當前在管道保溫結(jié)構(gòu)設計中，要對于經(jīng)濟保溫層的厚度進行嚴格控制，并且結(jié)合安全保溫層的厚度進行合理調(diào)整，確保經(jīng)濟管徑和保溫層得到科學的設計?；趥鹘y(tǒng)的等厚度保溫層結(jié)構(gòu)的特點，我們要通過合理的優(yōu)化設計，更好地提高整體的節(jié)能效果。管道保溫技術(shù)是一項綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，其涉及了材料學、熱能動力學等多個專業(yè)領(lǐng)域方面的內(nèi)容。在管道保溫結(jié)構(gòu)的設計中，要對于相關(guān)節(jié)能保溫需求進行明確，通過技術(shù)手段，對于保溫結(jié)構(gòu)設計進行優(yōu)化，提高設計的準確性和科學性，對于設計的效能進行全面的發(fā)揮。當前我國的保溫材料制造水平和施工工藝技術(shù)水平還有待進一步的提高，通過合理優(yōu)化設計手段，提高保溫的綜合效果，達到減少能耗的目的。

2 管道保溫材料的合理選擇

在管道保溫材料的選擇上，要通過全面的考量和分析，結(jié)合整體管道結(jié)構(gòu)的設計需求和實際情況，選擇具有較強保溫效果和經(jīng)濟性的保溫材料?，F(xiàn)階段，較為常見的管道保溫材料主要包括了泡沫型、符合硅酸鹽以及硅酸鈣絕熱制品等多種材料類型。泡沫石棉和聚合物發(fā)泡是較為常見的保溫材料的選擇，其本身具有相對穩(wěn)定的保溫效果，施工相對方便，并且保溫性能強，導熱系數(shù)較小，具有較好的推廣與應用效果。但是其材料本身也容易受到潮濕問題的影響，同時也不能應用于穿墻管的部位，需要做好相應的消防管理。復合硅酸鹽材料本身具備較強的耐高溫能力，并且也具有較強的可塑性，稀土復合保溫材料、硅酸鋁以及硅酸鎂等材料是當前較為主流的材料種類。與此同時，海泡石保溫隔熱材料的出現(xiàn)，獲得了良好的應用效果，受到了市場的廣泛歡迎。這種材料無毒無味，并具有較強的抗衰老、阻燃以及隔音的特點，整體質(zhì)量較輕，耐酸堿，整體造價成本較低。這種材料也是現(xiàn)階段保溫隔熱與節(jié)能研究中較為重視的一種材料類型。另外，硅酸鈣絕熱制品材料是20世紀較為常用的材料，其本身具有較強的抗壓能力和收縮率，但是在近年來已經(jīng)逐漸被其他類型的材料所取代。

3 優(yōu)化設計思路

3.1 保溫層的設計優(yōu)化

在保溫層的設計上，要結(jié)合管道的具體特點，對于復合結(jié)構(gòu)的具體情況進行明確，并盡可能地選擇具備更強保溫能力的結(jié)構(gòu)形式。一般來說，復合結(jié)構(gòu)是由多種材料構(gòu)成的，針對于不同保溫需求來說要進行科學、合理地選擇。例如，外層為礦渣棉，內(nèi)層為硅酸鋁的保溫復合材料大多應用于管道保溫層施工中，而復合施工則大多應用在平面壁、爐墻等保溫中。搭扣結(jié)構(gòu)的設計上，要對于接縫位置做好相應的搭扣，減少熱量在接縫處的損失。在硅酸鋁復合制品中，這種搭扣結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了廣泛的應用。微孔硅酸鈣外復巖棉結(jié)構(gòu)的設計上，要對于接縫處進行嚴格地處理，通過利用膠泥批砌的方式，實現(xiàn)對接縫處導熱效果的有效控制。結(jié)合結(jié)構(gòu)表面散熱情況的控制需求，可以適當?shù)夭扇”r棉覆蓋的方式，實現(xiàn)對保溫結(jié)構(gòu)表面的合理控制。對于一些口徑較大管道的保溫結(jié)構(gòu)設計上，可以增加棉氈和纖維氈纏繞的方式來進行施工，可以讓絕熱效果得到更好的保障。在具體施工中，也可以設計成為利用鍍鋅鐵絲與包帶進行固定。在伸縮縫的設計上，要額外添加保溫層，對于散熱損失進行有效控制。對于然后管道的保溫結(jié)構(gòu)設計上，要對于保溫材料進行合理選擇，避免選擇有樹脂的礦物棉制品，可以利用改性聚氨脂泡沫塑料和憎水膨脹珍珠巖進行保溫施工。在保溫層設計的過程中，要對于一些彎頭、閥門等構(gòu)件采取保溫涂料的應用，確保構(gòu)件的保溫效果。對于軟質(zhì)和硬質(zhì)的涂料進行應用。在支吊架保溫結(jié)構(gòu)的設計上，要做好重點的加固，避免其受到干擾出現(xiàn)擺動，避免吊桿對保溫層造成破壞。

3.2 保護層的設計優(yōu)化

在保護層設計的過程中，要對于防濕需求、防水需求、防火需求進行明確，并且重視對能耗問題的合理控制。保護層材料的選擇上，要關(guān)注保溫結(jié)構(gòu)的整體壽命和保護效果，避免外界環(huán)境和外力的影響，并且確保保溫層管道的美觀、整齊。對于一些位于室內(nèi)的主要管道上，要適當?shù)乩媒饘俦Ｗo層進行保護。金屬保護層設計的過程中，結(jié)合施工的具體情況，對硬質(zhì)保溫材料利用折邊工藝，對軟質(zhì)材料利用柳釘和落實進行固定。對于位于室外的管道保護上，要做好相應的防雨和防風操作，及時地進行密封，并對接縫要仔細處理。

4 結(jié)束語

總而言之，在社會發(fā)展中，能源緊缺問題已經(jīng)成為了當前社會的重要問題之一。在人口增長和能源需求量不斷增加的情況下，環(huán)境問題和能源問題逐漸受到了更多的關(guān)注。新的發(fā)展形勢下，節(jié)能已經(jīng)成為了各行各業(yè)的重要發(fā)展內(nèi)容和研究課題。在工業(yè)管道設計的過程中，要對保溫問題進行有效的解決，更好地幫助企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排，降低能源消耗，提高整體效益。

參考文獻

[1]馬明杰.蒸汽管線保溫經(jīng)濟性分析[J].齊魯石油化工，2015，（4）：321-324.

[2]周立金.電廠熱力設備及管道保溫節(jié)能探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，（5）：88.

（作者單位：河南第二火電建設公司）