核电厂地下廊道的防冻研究资料

1、核电1一地1:的防冻彳用建筑热台匕目匕通风空调杂志2014年弟三期1土壤物性参数土壤温度受地表温度年周期和日周期性变化影响而发生周期性变化0土壤周期性温度变化的幅度值随着地层深度的增加按自然指数规律减少0由于温度日周期性波动的周期小工程上一股不考虑地表温度日周期性变化对土壤温度的影响0由于地表受空气温度和太阳辐射作用以及温度梯度的影响地球表面有一个温度发生日变化和年变化的层0地表活动层中的温度变化规律可以用包括零级谐里与弟一级谐里之和的关系式来近似描述3:式中:t(z,七）为地下土壤在深度为z时刻为T时的温度Ctcp为地表面年平均气温C；A0为地表面温度的一阶谐量振幅C；z为距地面的距离ma为

2、土壤的导温系数m：2/s；为温度周期性波动频率3=:2TtiT01/s；T0为温度变化周期日周期为T0=24h年周期为T0二8670h；T为时刻s即由于廊道四周为主要为回填土填土的主要成份为屑及块土壤按砂系数为a=0.003m2?/h=.03X10)-6m1选取年平均气温最低廊道顶板距地面的距离计算本地区不同地层深根据文献3实测温度显纬度地表浅层土壤温度份0表2给出了廊道顶中部(-5.15m)以及廊道度的土壤温度计算值02廊道气温计算2.1计算假设1)廊道内昭八、明灯由于为计算最虑电缆和灯光散热影响体(水),也不考虑对房道外土壤按无限大热源变化对土壤的影响土3)不考虑碳钢管壁的钢管管壁温度按海

3、水的粘性土混多里砂、少里质粘土考虑土壤导温2/sA0=13.2cl3根据表的2005年即9.2：Cz为3J2m由式(2)可以度处温度的变化情况示大连红沿河地区同最低月份发生在34月板处(-3.2m）、廊道侧墙底板处(-7.1m)不同深布置有部分电缆桥架和不利的气温这里不考消防管道内为静止流问的传热影响02)廊考虑不考虑廊道温度壤温度按定值设置0传热影响模拟计算时极端低温-2.1C考虑04)忽略不同管廊、厂房之问的相互传热影响只对一列廊道进行计算邻近廊道墙体按昭八、绝热设定02.2边界条件由于并行布置的廊道结构基本一致本文选取一列的一1殳作为一个计算域进行计算廊道长17.(再m净高2.7m宽2.

4、(8m相关参数详见表30由于内侧墙体邻近同为廊道按绝热考虑顶板覆土层厚度为3.：2m廊道上标高和下标高分别为-3.8-615m0廊道内布置的海水管道直径为70()mm管道壁厚为7.92mmJ为钢材质钢材导热系数为45.3W/(m?K)海水最低温度为-2.1C管道保温层厚度50mm为玻璃棉材质密度为40kgj/m3导热系数为0.037W(m?K)0土壤温度保守考虑取3月份计算数值02.3计算分析利用CFD）软件ANSYS；-AIF*AK软件对廊道进行建模和计算廊道达到热平衡后房问平均温度约为4.9C图1给出了管道剖面温度分布图从图中可以看出海水管道经过保温后保温层附近的温度已很接近房问温度即保温

5、层起到了很好的隔热效果管道内的低温海水作为冷源对房问气温影大土壤作为热源对房温度与墙体外土壤温度情况下海水温度持续气温保持在0C以上布不会发生冻结危险0为算了管道保温层温度为两种工况的房问气温0厚度下房问的气温及管可以发现由于土壤作管道作为冷源对廊道气否保温对房问气温影响管道不保温情况下管显的偏低冬季廊道内按室外考虑为69.7%则4可见管道不保温低于0C但是管道壁面冻结如果此时管道上致仪表管线冻结0对于外壁温度已在0C以上响有限同时由于无限问的传热影响房问内基本接近在冬季极端处于-2.1C情况廊道内置在廊道内的消防管道便于对比分析同时计30mm以及没有保温层表4给出了不同保温层道外壁的温度0由表4为一无限大热源和海水温的相互影响管道是不是特别明显但是在道壁