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中压汽轮机本体保温设计说明书
南京汽轮电机厂
中压汽轮机本体保温设计说明书 编制 校核 审核 会签 标准审查 审定 批准
目 录 1 说明
2 保温原则与设计技术指标确定
3 汽机本体各部分保温层材料及厚度的确定 4 汽机本体各部分保温结构图 5 技术要求及施工注意事项 6 抹面层材料配合比及牲能
7 常用保温材料及其牲能，生产单位 一说明
本设计仅适用于本厂生产的中压、次中压和次高压等背压式工业汽轮机及中压冷凝式机组。保温对象是主汽门、主蒸汽管、室内抽汽管路、蒸汽室和前、后汽缸等。
保温目的主要是为了节约能源，也是保障技术安全和改善劳动条件的必要措施。 第11页有本厂部分供热中压机组的保温厚度计算表格。可供施工参考。 二、保温原则与设计技术指标确定 1． 保温层表面的温度
限制保温层表面温度（tn）作为保温设计的技术指标，有三种处理方法。
A． 保温层表面温度为常数，此时不考虑汽缸壁温度的高低和环境温度的变化，在设计
的环境温度下，限制保温层表面温度tn =常数，环境温度tr=常数。
B． 保温层表面温度不是常数，在环境温度规定不变时，保温层表面温度限制与汽缸壁
温度范围有关。东北电力设计院保温设计均采用这种规定（如表）。我厂也按此规定设计。 tr=25℃（环境温度） 汽缸壁温度t0℃ 表面温度t2℃ 无量纲温度Qn=100～250 250～400 400～510 510～570 35 40 45 48 ～ ～ ～ ～ t2?tr t0?tr
C． 保温层表面无量纲温度Qn，限制无量纲温度Qn，是考虑了环境温度和汽缸壁温度
的变化，有利于不同机组保温效果的技术比较，Qn由下式决定：
平板Qn=
tn?tr1??=【其中Bi=??】
t0?tr1?Bi?tn?tr=
t0?tr管道Qn=
11?Bidnlndn2
上述两式的结果可以看出，当保温材料的厚度增加到一定值时的，Qn随δ增加而减少甚微，这提示我们在保温设计时，不能盲目增加保温厚度，不然厚度增加很多，而收效甚微并带来其他不良的后果。通常Qn=～汽缸壁温度较高时取小值，较低时取大值，同时Qn的选择还与热损失的限制有关．
2．保温表面的最大热损失，热损失由下决定
平板：?s??r?tn?tr???r?t0?tr?Qn（大卡／米·时）
2
管道：?L??dndr?tn?tr???d0dr?t0?tr?Qn（大卡／米·时）
2
保温管道的无量纲热损失?L?Qn?f?dn??i?；通常保温材料表面的放热系数dr=10（大卡／米·时·度），故限制 最大热损失与限制表面温度是一致的，当温差（t0-tr）较大时知应选择小值，以防止热损失偏大。—般平板绝热最大损失限制200～
2
250（大卡／米·时）东北电力设计院规定热损失还与介质温度和环境温度有关，当热介质温度540℃时?s?200?250（大卡／米·时）
2
2
3．保温效率：保温效率由下式决定：E??0???100% ?0?0—裸面热损失
?—保温表面热损失
平板 ?0??0?t0?tr?
Es?1????r???1?Qn???100% ?0??0??管道：?0??d0?0?t0?tr?
El?1??l??r???1?Qn??100% ???0??0?E=90～95%但从式中得知α0随着温差（t0-tr）增加而增加，如t0-tr=400℃时，α0=，这样
?r10??0.28 ?035.5如取Qn=～，则Es=97～99% 三汽机本体保温厚度的确定
对于直径为2米以下的管道厚度
双层保温（内、外层采用不同的保温材料时）按下式先求出保温结构外层直径D2
D2D22??1?t0?t1.2???2?t1.2?t2??米 ln?ddd?d?t2?t1?再按下式求出保温结构内层保温直径D1
lnD22?2?t1.2?tr??米 D1?D2?t2?tr?单层保温
D2D22??t0?t2?ln?米 D1D1?d?t2?tr?我厂中压机组蒸汽室、汽缸、主汽门、主蒸汽管道等采用单层保温。 式中：
D1、D2、d—内层与外层保温直径，保温管道直径（米），
λ1、λ2—内层与外层保温材料各在其平均温度tcp1、tcp2时的导热系数，大卡/米·时·度
t0、—被保温管道内的介质温度及内、外层之间温度℃ t2、tr—保温层表面、及周围环境温度取tr=25℃
2
α—保温层表面向周围空气的放热系数，大卡/米·时·度；室内取α=10大卡/米2
·时·度；
例1 主汽门，取t0=435℃,tr=25℃,t2=45℃（保温层表面限制温度，查前表） 计算外径d=米
则保温层内壁与外表面平均温度tcp??保
温
层
?t0?t2?2导
℃
热
系
数
??0.04?0.0002tcp?0.04?0.0002??435?45???0.088kcal/M?h℃ 2??D2D22??t0?t2?2?0.088?435?45?ln???0.8938查后表1插直，试取保温层
dd?d?t2?tr?10?0.384?45?25?厚度δ=米，∴D2=d+2δ=米
D2D20.6540.654ln?ln?0.9069?0.8938 dd0.3840.384故取保温层厚度δ=米 即可
例2 ，主蒸汽管，取t0=435℃,tr=25℃,t2=45℃（同前）计算外径d=米 则保温层内壁与外表面平均温度tcp??保
温
层
?t0?t2?2导
℃
热
系
数
??0.04?0.0002tcp?0.04?0.0002??435?45???0.088kcal/M?h℃ 2??D2D22??t0?t2?2?0.088?435?45?ln???2.1585查后表1插直，试取保温层
dd?d?t2?tr?10?0.159?45?25?厚度δ=米，∴D2=d+2δ=米
D2D20.3890.389ln?ln?2.1889?2.1585 dd0.1590.159故取保温层厚度δ=米 即可
例3 蒸汽室 ，取t0=435℃,tr=25℃,t2=45℃（同前）计算外径d=米 则tcp???t0?t2?2℃，
??0.04?0.0002tcp?0.04?0.0002??435?45???0.088kcal/M?h℃ 2??D2D22??t0?t2?2?0.088?435?45?ln???1.560查后表1插直，试取保温层厚
dd?d?t2?tr?10?0.22?45?25?度δ=米，∴D2=d+2δ=米
D2D20.460.46ln?ln?1.5423?1.560 dd0.220.22故取保温层厚度δ=米 即可
例4，前汽缸，取t0=360℃,tr=25℃,t2=40℃（查前表）计算外径d=米 则tcp???t0?t2?2℃，
??0.04?0.0002tcp?0.04?0.0002??360?40???0.080kcal/M?h℃ 2??D2D22??t0?t2?2?0.080?360?40?ln???0.2438查后表1插直，试取保温层
dd?d?t2?tr?10?1.4?40?25?厚度δ=米，∴D2=d+2δ=米
D2D21.711.71ln?ln?0.2443?0.2438 dd1.401.40故取保温层厚度δ上=米 即可
下汽缸保温层厚度δ下=δ上=≈米 即可
例5 后汽缸，取t0=230℃（排汽温度）,tr=25℃,t2=35℃（查前表）计算外径d=米