基于測量技術(shù)確定工廠絕緣雙管系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)和熱損失的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法的開發(fā)
時(shí)間：2021-03-10
來源：清潔供熱分會(huì)
| 基于測量技術(shù)確定工廠絕緣雙管系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)和熱損失的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法的開發(fā) |
徑向傳感器的應(yīng)用
讀物
模擬（FEM）
地面測量設(shè)置
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與單管相比，使用工廠絕緣的雙管進(jìn)行熱量分配具有許多優(yōu)勢。可以將管溝做得更窄，從而降低了土木工程成本，并且在空間有限（例如空間有限）的情況下也開辟了新的開發(fā)潛力。B.在歷史悠久的市中心。與并排放置的單個(gè)管道不同，用于流動(dòng)和返回的分支分別處于同一水平。進(jìn)入建筑物時(shí)，墻壁穿墻的數(shù)量從2個(gè)減少到1個(gè)。根據(jù)制造商的說法，雙管的熱損失要低于具有相同中型管道尺寸和相同熱絕緣系列的單管和雙管的兩根單管的熱損失。供熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的聲明與此矛盾，據(jù)此，測得的熱損失明顯偏離了制造商的規(guī)格。由于熱量損失是設(shè)計(jì)加熱網(wǎng)絡(luò)的決定性標(biāo)準(zhǔn)，因此，測得的熱量損失和制造商的信息之間有時(shí)會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的偏差，這是在加熱網(wǎng)絡(luò)中增加使用雙管的障礙。
沒有用于計(jì)算雙管熱損失的統(tǒng)一計(jì)算模型。原因之一是，由于雙管的幾何形狀比單管更復(fù)雜，因此無法再分析計(jì)算雙管的熱損失。對(duì)雙管中的絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)的確定也是如此。如果不了解雙管的熱工條件，就不可能設(shè)計(jì)出管道靜壓，這是使用雙管的另一個(gè)障礙。
因此，該研究項(xiàng)目的目標(biāo)之一是開發(fā)一種計(jì)算模型，以盡可能簡化雙管的熱損失，并確定雙管的絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。簡單，足夠精確地計(jì)算雙管熱損失的可能性旨在減少在加熱網(wǎng)絡(luò)中使用雙管的障礙。
為了開發(fā)計(jì)算模型，一方面使用有限元方法（FEM）進(jìn)行模擬，另一方面在FFI的技術(shù)中心對(duì)可復(fù)制的環(huán)境（空氣，土壤）進(jìn)行測量。計(jì)算模型的開發(fā)已經(jīng)完成，從而達(dá)到了這一研究目標(biāo)。該研究結(jié)果的第一個(gè)實(shí)際實(shí)施包括代表客戶進(jìn)行測量以確定雙管中的絕熱層的導(dǎo)熱系數(shù)。此外，該研究結(jié)果將被納入標(biāo)準(zhǔn)EN 15698-1，EN 15632-1和EN 13941。基于雙管中目前已知的熱工況，借助有限元法對(duì)管道靜力學(xué)進(jìn)行了首次模擬。
FFI正在與漢諾威萊布尼茲大學(xué)的巖土工程研究所合作進(jìn)行此研究項(xiàng)目，該研究所使用FEM進(jìn)行模擬。來自區(qū)域供熱行業(yè)的多家公司提供了進(jìn)一步的支持，這些公司正在為該研究項(xiàng)目提供雙管道和服務(wù)。
該研究項(xiàng)目由聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部（BMWi）在第六能源研究計(jì)劃和工業(yè)社區(qū)研究（IGF）的計(jì)劃公司框架下，在IGF項(xiàng)目EWN 1的資助下進(jìn)行。
出版物（FFI）：
- Kraft，S.，Narten，M.，“雙
管的計(jì)算方法”，EuroHeat＆Power，49年（2020年），第3期，第62–64頁
- S. Kraft：“預(yù)絕緣雙管的導(dǎo)熱系數(shù)的測定”，
EuroHeat＆Power，英文版，I / 2019，第26-30頁
- Kraft，S .：“工廠絕緣雙
管的導(dǎo)熱系數(shù)的確定”，關(guān)于安全高效管道系統(tǒng)的3R商業(yè)雜志，09 | 2018，第82–86頁
- Schuchardt，G.-K.，S。Kraft，S .：“工廠絕緣復(fù)合
外套雙層管的熱損失的測定”，EuroHeat＆Power，第46年（2017年），第12期，第15-18頁
資料下載：
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與單管相比，使用工廠絕緣的雙管進(jìn)行熱量分配具有許多優(yōu)勢。可以將管溝做得更窄，從而降低了土木工程成本，并且在空間有限（例如空間有限）的情況下也開辟了新的開發(fā)潛力。B.在歷史悠久的市中心。與并排放置的單個(gè)管道不同，用于流動(dòng)和返回的分支分別處于同一水平。進(jìn)入建筑物時(shí)，墻壁穿墻的數(shù)量從2個(gè)減少到1個(gè)。根據(jù)制造商的說法，雙管的熱損失要低于具有相同中型管道尺寸和相同熱絕緣系列的單管和雙管的兩根單管的熱損失。供熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的聲明與此矛盾，據(jù)此，測得的熱損失明顯偏離了制造商的規(guī)格。由于熱量損失是設(shè)計(jì)加熱網(wǎng)絡(luò)的決定性標(biāo)準(zhǔn)，因此，測得的熱量損失和制造商的信息之間有時(shí)會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的偏差，這是在加熱網(wǎng)絡(luò)中增加使用雙管的障礙。
沒有用于計(jì)算雙管熱損失的統(tǒng)一計(jì)算模型。原因之一是，由于雙管的幾何形狀比單管更復(fù)雜，因此無法再分析計(jì)算雙管的熱損失。對(duì)雙管中的絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)的確定也是如此。如果不了解雙管的熱工條件，就不可能設(shè)計(jì)出管道靜壓，這是使用雙管的另一個(gè)障礙。
因此，該研究項(xiàng)目的目標(biāo)之一是開發(fā)一種計(jì)算模型，以盡可能簡化雙管的熱損失，并確定雙管的絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。簡單，足夠精確地計(jì)算雙管熱損失的可能性旨在減少在加熱網(wǎng)絡(luò)中使用雙管的障礙。
為了開發(fā)計(jì)算模型，一方面使用有限元方法（FEM）進(jìn)行模擬，另一方面在FFI的技術(shù)中心對(duì)可復(fù)制的環(huán)境（空氣，土壤）進(jìn)行測量。計(jì)算模型的開發(fā)已經(jīng)完成，從而達(dá)到了這一研究目標(biāo)。該研究結(jié)果的第一個(gè)實(shí)際實(shí)施包括代表客戶進(jìn)行測量以確定雙管中的絕熱層的導(dǎo)熱系數(shù)。此外，該研究結(jié)果將被納入標(biāo)準(zhǔn)EN 15698-1，EN 15632-1和EN 13941。基于雙管中目前已知的熱工況，借助有限元法對(duì)管道靜力學(xué)進(jìn)行了首次模擬。
FFI正在與漢諾威萊布尼茲大學(xué)的巖土工程研究所合作進(jìn)行此研究項(xiàng)目，該研究所使用FEM進(jìn)行模擬。來自區(qū)域供熱行業(yè)的多家公司提供了進(jìn)一步的支持，這些公司正在為該研究項(xiàng)目提供雙管道和服務(wù)。
該研究項(xiàng)目由聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部（BMWi）在第六能源研究計(jì)劃和工業(yè)社區(qū)研究（IGF）的計(jì)劃公司框架下，在IGF項(xiàng)目EWN 1的資助下進(jìn)行。
出版物（FFI）：
- Kraft，S.，Narten，M.，“雙
管的計(jì)算方法”，EuroHeat＆Power，49年（2020年），第3期，第62–64頁
- S. Kraft：“預(yù)絕緣雙管的導(dǎo)熱系數(shù)的測定”，
EuroHeat＆Power，英文版，I / 2019，第26-30頁
- Kraft，S .：“工廠絕緣雙
管的導(dǎo)熱系數(shù)的確定”，關(guān)于安全高效管道系統(tǒng)的3R商業(yè)雜志，09 | 2018，第82–86頁
- Schuchardt，G.-K.，S。Kraft，S .：“工廠絕緣復(fù)合
外套雙層管的熱損失的測定”，EuroHeat＆Power，第46年（2017年），第12期，第15-18頁
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