分析热力管网保温效果措施

孙剑宇

摘要：热力管网是一种为进行蒸汽运送而构建的管道网路结构，因为管内蒸汽与外环境存在较大的温度差距，在运输过程中容易导致大量蒸汽的损失，这种情况使得热力管网的运输效率在很大程度上受到了限制。本文对决定热力管网保温效果的各种因素进行分析探究，探讨了能够提升热力管网保温效果的措施与方案，在实际提升热力管网的保温效果上具有指导、借鉴意义。

关键词：热力管网；保温效果；保温措施；分析

作为巨大繁复的蒸汽系统中的输送网路，热力管网是最重要的存在。当蒸汽在热力管网内运输时，因为作为热介质的蒸汽温度大大高于外环境温度，一部分热量会经由热力管网的外层散发到空气中，并且难以对其进行利用，想要减少此过程中的热能消耗，只有依靠热力管网系统的各种保温隔热措施。因此，对热力管网施行保温措施的重要性可见一斑。

一、决定热力管网系统保温能力的要素

（一）保温结构常见设计中的问题

热力管网保温结构系统的科学与否，将对系统保温效果和运输效率造成一定程度的影响。市场当前的热力管网系统主要使用覆盖、包绕、捆绑、挂贴等方式，这类措施会使得保温层内产生许多层的枝状沟缝，反而使热力管网中保温层的导热系数上升，导致热力管网的热能散失更加严重。

（二）保温材料性能的影响

保温材质的合理科学选择是得到优秀保温性能的关键。对各种材质特性的充足了解是科学选择保温材质的前提，材质的导热系数是决定保温效果好坏的关键性因素，导热系数较小，则表示保温能力更好，材质的导热系数又与材质的各项特征有关。

一般情况下，气孔的直径更小，材料的导热系数更小，更小的气孔直径说明了其中运输的气体分子的运动被更大程度上限制，如果气孔直径比蒸汽分子自由运动的平均行程的更小，那么该材料的导热系数会大幅降低。

蒸汽运输在在保温材质中时，通过气体导热及固体导热这两种方式进行热散失。气体传热的途径为：气体的对流以及传导，高、低温固体外表面进行的气体对流和辐射，固体冷、热表面之间的热辐射传递。

通常，容重减少或者气孔率增大，将会造成导热系数降低。而更小的气孔，也会带来更小的导热系数，带来更好保温性能。但容重很小的一段状态中，纤维材料本身的导热系数和容重之间却会首先表现为负函数关系，所以针对纤维材料，有一个导热系数的最低容重。使用材料温度的提升，使得气体的辐射传热和对流得到增强，导致导热系数的提高。因为液体的导热系数相较于气体要更加大，导致环境湿度较大时，材料会因为对水的吸附导致导热系数的剧烈上升。如果材料中存在许多开口相互联通的气孔，则会有毛细管作用力出现，使得水浸透到更多部分，对保温效果带来更大的损害。此外，由于温差的存在，再温度较高处产生的水蒸气遇到低温化为液体，在毛细管作用力下，水再向温度较高的区域渗透，此过程往复，会更进一步造成热量的大量损耗。

二、提升热力管网系统保温效果的具体措施

当前市场中，热力管网系统一般使用一般的管托，一般采用水泥膨胀珍珠岩的各种制成品来用作隔热，隔热保温效果不佳。保温层大多使用硬质材料，造成大量缝沟，导致热力管网在传输蒸汽时温度下降较多，损耗大量热能、限制了运输效率。

（一）科学选用保温材料

对保温材质的选择上，在保障材质的化学和物理性能达到工程需求的前提下，更多地选取经济、导热系数小、方便施工和后期维护的材料。热力管道的保温结构可根据管道敷设方式（架空、地沟、直埋）和环境条件（周围是否有敷设性气或液体等）选择等。

当前市场上常见的保温材料有纳米材料（地埋敷设）、硅酸铝针刺毯、高温玻璃棉、长丝纤维等。岩棉具备容重小的优点，但其接触皮肤后会产生刺痒感，而且纤维容易到处飘飞，并且阻燃小、抗压强度弱，会给施工和管理造成麻烦，提升成本。可用于隔热、隔音、保冷或保温。泡沫石棉：容重小、导热系数小、具有较大阻燃、抗压强度弱、环保柔和。可作为设备或管道的防火、隔音、隔热、保冷和保温材料使用。新式矿渣棉具有容重较小、具有较大阻燃的优点。适用温度高达650摄氏度。虽然会给肌肤带来刺痒感，会造成一些纤维飘散，但通过特殊的处理，可以解决这些问题，可用于管道保冷、保温。

（二）使用最佳的保温厚度

最佳保温厚度的选取是达到最理想的保温效果的重要途径。最佳保温厚度与热损耗费用、材料投入费用相关，当热量损耗失造成费用和材料投资费用之和最小时，即为最佳厚度。它的计算较为繁复，材料价格、能源价格、管理维护费用、工程价格等多方面都与其有关。

三、结语

综上所述，诸多因素都会对热力管网系统的保温效果产生影响，要想采取措施提升保温效果，最重要的就是应该抓住主要问题矛盾，用尽可能少的投入换来显著的保温效果和节能效应提升。对减少生产总成本、增加相关行业经济效益有参考意义和指导价值。

参考文献：

[1]罗兆.热力管网与制氧站的计[J].中国有色冶金,2011(3):11-13.

[2]刘荣,李孝萍,马孝春.热力管道状态检测技研究[J].煤气与热力,2011(2):17-18

[3]任云飞.谈热力管网的布置与敷设[J].中国城市经济,2011(18):21-22.