[发明专利]一种寒区管道保温系统及测试方法

权利要求书

1.一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，寒区管道保温系统，包括与水泵(11)连接的管道，以及包裹在管道上若干节风管(1)，相邻的风管(1)间通过公母扣连接，风管(1)的首端连接风机(9)，风管(1)通过支架(2)固定在管道的外侧，管道与风管(1)间具有风道(4)，风机(9)通过风机管道(8)接入风道(4)中；

测试方法包括以下步骤：

步骤一，通过现场量测和气象资料调研对所需保温管道的现场环境温度进行勘查调研，确定沿管道布置方向上环境温度变化规律，从而确定寒区管道保温系统的工作范围；

步骤二，根据现场温度计算采取不同保温层厚度时风管内热损失，综合考虑空间限制的因素，选择合适的保温层厚度和风机功率；

步骤三，根据计算结果和图纸进行现场安装调试，风管内每隔一段距离布置风速和温度测点，待系统稳定运行后读取监测数据；当风管内温度达到安全值并稳定后关闭风机，设定临界温度，达到临界温度后开启风机，监测风管内温度调节所需时间；

步骤四，第一组测试结束后，待管内温度恢复到临界温度后，调整风机风速与温度，重复进行上述测试；

步骤五，整理各组监测数据，将不同测试组得到的热损与期望热损进行比较，确定最佳风速和温度。

2.根据权利要求1所述的一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，风管(1)包括直线型风管、L型风管和T型风管。

3.根据权利要求1所述的一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，步骤二中，选择合适的保温层厚度和风机功率的具体方法如下：

第一步，计算风管内空气雷诺数Re，判断风管内空气流动状态，计算对流传热系数；

第二步，计算消防管壁处的对流传热系数；

第三步，计算风管内壁处的对流传热系数；

第四步，计算消防管壁单位管长传热量；

第五步，计算不同保温层厚度时的单位管长传热量，然后根据热损控制需要选择合适的保温层厚度；

第六步，计算总热流量，根据总热流量选择暖风机具功率和数量。

4.根据权利要求3所述的一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，第一步中，

Re为雷诺数，雷诺数反映了流体惯性力和粘性力相对大小，v_f为截面平均流速；d为取风道当量直径d_e；ν为流体运动粘度；

风道当量直径d_e计算如下：

r₁—消防管道外径；r₂—风管内径；

当风管内不同流速情况下雷诺数均大于10⁴，说明风管内空气流动处于旺盛湍流状态。

5.根据权利要求3所述的一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，第二步中，

h₁为消防管壁对流传热系数；Re为雷诺数；Pr为普朗特数，普朗特数反映了流体动量扩散能力与热量扩散能力的相对大小；λ_f为流体热导率；d为管径，取风道当量直径d_e。

6.根据权利要求3所述的一种寒区管道保温系统的测试方法，其特征在于，第三步中，

h₂为风管内壁对流传热系数；Re为雷诺数；Pr为普朗特数；λ_f为流体热导率；d为管径；ε_l为管长修正系数；ε_t为温差修正系数；ε_R为弯管效应修正系数。