- Для снижения теплопотерь необходимо утеплить многие конструкции, агрегаты, коммуникации, покрыть стены слоем материала с низкой теплопроводностью[k 0,2 Вт| (м «к) / — такой материал называют теплоизоляцией. Большинство утеплителей состоит из волокнистой, порошкообразной или пористой основы, заполненной воздухом. Тепловое сопротивление изоляции создает воздух, а основание препятствует только генерации естественной конвекции воздуха и передаче тепла излучением. Само основание в плотном состоянии обычно обладает достаточно высокой теплопроводностью[А. 1 Вт / (мК)], следовательно, по мере увеличения плотности упаковки минеральной ваты, асбеста или другой изоляции теплопроводность их возрастает.
При повышении температуры теплопроводность воздуха увеличивается, а теплопередача за счет излучения увеличивается, поэтому теплопроводность изоляционного материала также увеличивается. Если увлажнить пористую изоляцию, она будет иметь очень высокую теплопроводность. Поры заполнены водой, ее теплопроводность на 1 порядок выше теплопроводности воздуха. Он устремляется в поры и способствует передаче тепла.
Наверное, все убедились в том, насколько мокрая одежда защищает людей от холода, на собственном опыте. Получают из волокнистых и порошкообразных материалов путем добавления связующего, изоляционных плит, блоков, кирпича. В последнее время искусственно вспученный материал из отвержденной пены(пенопласт, вермикулит, пенобетон и др.) обладает хорошими теплоизоляционными свойствами благодаря своей высокой пористости и широко распространен.
Теплопередача через поры такого изоляционного материала по теплопроводности уменьшается за счет создания глубокого вакуума, а для уменьшения теплопередачи излучение представляет собой либо порошок, либо ряд слоев фольги с небольшой степенью черноты, которая служит экраном. Вакуумная Многослойная изоляция емкостей для хранения сжиженного газа обладает эффективной теплопроводностью Heff » 10_ * W /(m-K). Расчет изоляции основан на Формуле теплопередачи(!Температура наружной стены / C2 может быть установлена в зависимости от условий. Например, рабочая зона оператора не должна превышать 50°C. In в этом случае допустимые теплопотери с поверхности объекта утепления определяются по формуле (9.1).
Тип изоляции подбирается в зависимости от температуры и физико-химических характеристик теплоносителя. Каждая изоляция имеет четко определенный предел температуры/ bp, но при этой температуре она все равно сохраняет свои свойства. Высокотемпературная изоляция различных печей является многослойной. Рожок и имеет превосходную термальную проводимость.
- Толщина внутреннего слоя изолятора такова, что температура на его внешней поверхности не превышает критической температуры материала, который тогда дешевле и менее теплопроводен. Далее учитывается толщина следующего слоя. То есть расчет проводится в порядке внутренней наиболее термостойкой изоляции. Теплофизические свойства теплоносителя и изоляционного материала зависят от температуры, но большинство из них неизвестны в начале расчета, поэтому необходимо указать их и выполнить расчеты в непрерывном приближении. Выбор изоляции для трубопроводов.
Увеличение толщины теплоизоляционного слоя плоской стенки увеличивает ее тепловое сопротивление / XX1, и в результате общее тепловое сопротивление теплопередачи/ * * * также увеличивается. Значение Rai не изменяется. Нанесение теплоизоляции на поверхность цилиндра также увеличивает R1, но в то же время уменьшает? 2 1 / Aer RN (рис. 12.3) за счет увеличения наружной поверхности 7J = juw и соответственно увеличения теплоты loss.
Видно, что изоляция труб эффективно работает только в следующих случаях: Рисунок (2.3.Зависимость теплового сопротивления изоляции труб от наружного диаметра Если его внешний радиус больше определенного критического значения gcr.2> 1Ач / от общего теплового сопротивления теплопередачи определить его?«- / ?Сделайте производную по отношению к Ai +равной нулю. Р * Да, черт возьми, 4-AJ42i здесь и Р \ тр-сопротивление теплового слоя изоляции и стенки трубы. В результате、 «КР = ч,/ АГ:,= 2LI)/ АГ. (12.14)） Например, для изоляции труб в помещении [X2 »» 10 Вт /(м-к)|, собелите [Кие » «Величина критического диаметра 0,1 Вт / (м-с) равна dxp = 2 ~ 0,1 / 10 = = 0,02 м.
Тестовые вопросы и задачи 12 1.Используйте методы анализа измерений для получения зависимостей расчета Критический радиус изоляции трубы. 12.2.Рассчитайте потери тепла от глубины 2.5×4 м дом, толстые стены зимой(Зи −20°С; / J в — 20°С).Стены выполнены из кирпича.= 0,5 Вт /(мК), толщина стенки L = » ■0,5 м; xi = 10 Вт /(с?- К): а? » = 30 Вт / (м2-к). 12.3.При условии материи 12.2 рассчитайте теплопотери идеально остекленных стен. Стеклопакет.
Толщина стекла 6CT = 3 мм, зазор b = 0,1 м между стеклом 12.4.Если температура воды в радиаторе составляет 80°С, оцените площадь радиатора отопления в помещении, где имеются 2 наружные стены (задание № 12.2 и 12.3). 12.5.Рассчитайте, сколько времени потребуется для замораживания воды при температуре 200°С в неизолированном трубопроводе диаметром 20 мм при выходе насоса из строя зимой 20°С: а-30 Вт /(М5-к)|.
Смотрите также:
| Теплопередача между двумя жидкостями через разделяющую их стенку | Типы теплообменных аппаратов |
| Интенсификация теплопередачи | Расчетные уравнения |
