熱水供熱管網(wǎng)熱橋效應(yīng)及節(jié)能措施研究.pdf

1、近幾年來(lái)，城市熱力管網(wǎng)發(fā)展迅速，尤其是直埋管道敷設(shè)技術(shù)更是得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國(guó)正處于高速發(fā)展時(shí)期，而能源緊張卻制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此節(jié)能減排已成為我國(guó)的長(zhǎng)期基本國(guó)策。由于供熱行業(yè)是用能大戶，因而也是節(jié)能減排的重點(diǎn)對(duì)象。
　　 本文在分析熱水集中供熱管網(wǎng)國(guó)內(nèi)外節(jié)能降耗研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)熱水集中供熱管網(wǎng)的熱橋效應(yīng)及熱橋效應(yīng)的影響因素進(jìn)行了研究。在此研究的基礎(chǔ)上得出了適用于熱水集中供熱管網(wǎng)的熱橋隔斷措施，并對(duì)熱橋隔斷措施進(jìn)行

2、了有效性分析，為其實(shí)際應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　 首先，本文對(duì)熱水集中供熱管網(wǎng)中存在的熱橋效應(yīng)的概念進(jìn)行了明確，確定了熱橋效應(yīng)在熱水集中供熱管網(wǎng)不同布置形式中存在的位置。然后對(duì)熱水集中供熱管網(wǎng)熱橋效應(yīng)形成的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)影響熱橋效應(yīng)的因素做了初步的分析。分析了熱橋效應(yīng)對(duì)于整個(gè)熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的輸送熱損失方面的影響及管網(wǎng)穩(wěn)定性方面的影響。
　　 其次，根據(jù)工程實(shí)例中采集的數(shù)據(jù)，建立了固定墩熱橋效應(yīng)的物理模型和數(shù)

3、學(xué)模型，運(yùn)用CFD技術(shù)中的固液耦合傳熱整場(chǎng)模擬方法，模擬了熱水集中供熱管網(wǎng)直埋供熱管道固定墩處的熱橋效應(yīng)，并對(duì)影響固定墩處熱橋效應(yīng)的因素進(jìn)行了逐個(gè)分析模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明：?jiǎn)蝹€(gè)固定墩的散熱量巨大，埋深1.5m，供熱管道直徑為DN800的典型固定墩的散熱量為3057W，相比較于具有保溫措施的管道來(lái)說(shuō)具有很大的節(jié)能潛力；影響固定墩熱橋效應(yīng)的因素中，鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)和供回水的水溫的影響顯著，固定墩埋深、土壤表面對(duì)流換熱系數(shù)的影響不顯著。

4、對(duì)于在建集中供熱管網(wǎng)可以通過(guò)尋找能有效降低直埋供熱管網(wǎng)固定墩處綜合導(dǎo)熱系數(shù)的辦法即對(duì)固定墩處的管道進(jìn)行保溫，來(lái)降低固定墩的散熱損失。
　　 再次，根據(jù)工程實(shí)例中采集的數(shù)據(jù)，建立了固定支架熱橋效應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用CFD技術(shù)中的固液耦合傳熱整場(chǎng)模擬方法，模擬了熱水集中供熱管網(wǎng)架空供熱管道固定墩支架的熱橋效應(yīng)，并對(duì)影響固定支架處熱橋效應(yīng)的因素進(jìn)行了逐個(gè)分析模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明：?jiǎn)蝹€(gè)固定支架的散熱量巨大，架空高度為3.5m，

5、供熱管道直徑為DN800的典型固定支架的散熱量為1175W，相比較于具有保溫措施的管道來(lái)說(shuō)具有很大的節(jié)能潛力；影響固定支架熱橋效應(yīng)的因素中，鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)和供回水的水溫的影響顯著，管道外表面對(duì)流換熱系數(shù)的影響不顯著。對(duì)于在建集中供熱管網(wǎng)要想有效降低固定支架的散熱量還得從有效降低鋼筋混凝土的綜合導(dǎo)熱系數(shù)方面入手，尋找切實(shí)可行的保溫措施。
　　 最后，對(duì)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中的保溫方法進(jìn)行了總結(jié)，在此基礎(chǔ)上確定了固定墩、固定支架保

6、溫措施及相應(yīng)的保溫材料。在確定保溫措施后，利用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)固定墩、固定支架保溫措施的隔熱有效性和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明所選用的保溫措施隔熱效果明顯、穩(wěn)定性能滿足管網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的要求。并且結(jié)合具體的工程實(shí)例，分析了固定墩、固定支架散熱量在整個(gè)管段散熱量中所占的比例，研究了增加固定墩、固定支架保溫措施后整個(gè)管段的散熱損失量，即從管網(wǎng)實(shí)例分析固定墩、固定支架保溫措施的有效性，進(jìn)而推算出熱水集中供熱管網(wǎng)進(jìn)一步節(jié)能的潛力，為集中供熱