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隴南新型滑動盆式支座在架空管道工程中的應用
本文主要介紹了改進型滑動支座在四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程中的運用,在經(jīng)濟效益和節(jié)能降耗方面進行了深入分析,對改進型滑動支座的推廣應用具有借鑒意義。
1. 緒論
平煤集團供熱管網(wǎng)工程四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程管線全長6580米,管道安裝方式以架空敷設為主,架空管線采用固定支架和滑動支架。管線分段放坡,熱位移補償采用補償器和自然補償相結合的方式。該工程于2009年11月23日投入運行。
2. 改進型滑動支座的制作及安裝
將鋼板及槽鋼原材料表面的油、漆、銹、毛刺等污物清理干凈,然后用機械方法切割下料,切口表面應平整。鋼板拼接部位開坡口,對支座構件及坡口部位表面處理后進行組對、點焊,正式施焊時采用氬弧焊打底、手工電弧焊罩面的方法,支座焊接完成后進行防腐處理。將防腐處理合格的改進型滑動支座焊接在蒸汽管道下部,平穩(wěn)安放在支架頂部的滑動托輥上。
3. 經(jīng)濟效益分析
對比架空管道滑動支座改進前后的工程成本。我們以0.8m長的滑動支座為例計算材料費如下:
《動力專業(yè)標準圖集》中曲面槽式滑動支座(如圖1)的材料成本。δ=10mm鋼板40.64kg,δ=4mm扁鋼1.96kg,以鋼材市場價4.914元/kg來計算,單個滑動支座消耗材料費用為209.34元。
改進型滑動支座(如圖2)的材料成本。20#槽鋼18.08kg,δ=12mm鋼板18.82kg,單個滑動支座消耗材料費用為181.33元。
每個改進型滑動支座可以節(jié)約材料費28.01元,按工程全線305個滑動支座來計算,共計節(jié)約工程成本8541.95元。
4. 采用曲面槽式滑動支座時的熱量損失計算
傅里葉定律:在平壁內(nèi)單位時間以熱傳導的方式傳遞的能量,與垂直于熱流的橫截面積成正比,與平壁兩側的溫度差成正比,而與熱流方向上的路程長度成反比。公式表述為:
Q=λ•A•Δt /δ(1)
式中 Q:單位時間內(nèi)通過平壁的導熱量,W
Δt:Δt=tw1-tw2,平壁兩側表面的溫度差,℃
A:垂直于導熱方向的截面積,m2
δ:平壁的厚度,m
λ:材料的導熱系數(shù),W/ m•℃,普通碳鋼的導熱系數(shù)為45 W/ m•℃
根據(jù)傅里葉定律,計算四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程采用曲面槽式滑動支座時的熱量損失:蒸汽管道的型號為Ø529×9,每組滑動支座保溫層無法覆蓋的管壁表面積為0.33 m2,蒸汽管道管壁內(nèi)外表面的溫度差為10℃。將以上數(shù)值代入公式(1)中,可以求得每組滑動支座單位時間內(nèi)的導熱量為16.6KW,蒸汽輸送沿線305組滑動支座單位時間內(nèi)的熱量損失達到5066.2KW。
5. 節(jié)能降耗分析
傳統(tǒng)的曲面槽式滑動支座在管道保溫時,由于支座部位不能留出足夠的間距,保溫材料與管道無法緊密結合,致使滑動支座部位管壁裸露在保溫層以外(如圖3),增加了蒸汽輸送途中的熱能損失。當采用改進型滑動支座(如圖4)時,保溫材料及玻璃鋼板保護層能夠穿過支座上部空間與管道緊密貼合(如圖5),可以大大減少蒸汽輸送過程中的熱能損失。
6. 供熱管網(wǎng)運行現(xiàn)狀
我們在平煤集團供熱管網(wǎng)工程四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程架空敷設管道中大量運用改進型滑動支座,工程自2009年11月23日正式投入使用以來,滑動支座能夠滿足蒸汽管道運行中的位移補償要求,供熱管網(wǎng)工作情況正常。
七、結論
改進型滑動支座具有制作簡單、安裝方便、成本較低的特點,對解決大型供熱管網(wǎng)運行中的熱位移問題作用良好。同時,架空熱網(wǎng)工程中采用改進型滑動支座,不僅可以保證蒸汽管道的保溫質量和效果,而且在節(jié)能降耗方面探索出了新的途徑,在同類工程施工中具有推廣意義。
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