保温管道散热量如何计算

请教海友：谁能指导下保温管道散热量计算问题：DN80的管道，50mm岩棉保温，管内95度热水，管长35m，环境温度25度，求每小时的散热量？怎么计算？望万能的海友能提供下计算书，叩谢！
来自圈子: 化工讨论

保温管道的散热量计算可以通过以下公式进行估算：

$$ Q = 2 \pi L (T_{管内} - T_{环境}) / \ln(\frac{r_2}{r_1}) / k $$

这里:
- \(Q\) 是每小时的散热量，单位通常为瓦(W)或千瓦(kW)。
- \(L\) 是管道的长度，单位为米(m)。
- \(T_{管内}\) 是管内流体的温度，单位为摄氏度(°C)。
- \(T_{环境}\) 是环境温度，单位为摄氏度(°C)。
- \(r_1\) 是管道外径的一半，单位为米(m)。
- \(r_2\) 是保温材料外径的一半，即管道外径加保温材料厚度的一半，单位为米(m)。
- \(k\) 是保温材料的导热系数，单位为瓦/米·摄氏度(W/m·°C)。

对于你的具体问题，假设岩棉的导热系数大约为0.035 W/m·°C，DN80的管道外径大概是89 mm或者0.089 m，保温材料厚度为50 mm或者0.05 m，那么我们可以这样计算：

1. \(r_1 = \frac{0.089}{2} = 0.0445\) m
2. \(r_2 = \frac{0.089}{2} + 0.05 = 0.0945\) m
3. \(T_{管内} = 95\)°C
4. \(T_{环境} = 25\)°C
5. \(L = 35\) m
6. \(k = 0.035\) W/m·°C

代入公式得到：

$$ Q = 2 \pi \times 35 \times (95 - 25) / \ln(\frac{0.0945}{0.0445}) / 0.035 $$

我们来计算这个表达式的具体值。

1. from math import pi, log
   
2. 
   
3. # 定义变量
   
4. L = 35  # 管道长度, 单位: m
   
5. T_pipe = 95  # 管内温度, 单位: °C
   
6. T_env = 25  # 环境温度, 单位: °C
   
7. r1 = 0.0445  # 管道外径的一半, 单位: m
   
8. r2 = 0.0945  # 保温材料外径的一半, 单位: m
   
9. k = 0.035  # 岩棉的导热系数, 单位: W/m·°C
   
10. 
    
11. # 计算散热量 Q
    
12. Q = 2 * pi * L * (T_pipe - T_env) / log(r2 / r1) / k
    
13. Q

复制代码

Result: run success?

1. 584008.4378455528

复制代码

每小时的散热量大约为584008瓦(W)，或者约为584千瓦(kW)。这个计算是一个估算，实际的散热量可能会因安装方式、保温材料的实际性能等因素有所不同。
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这个需要设计院进行计算才能出具计算书

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