作者:zhangzhenke
周末閒來無事,就想到同事提到的這個保溫厚度是怎麼定的這個問題,今天就先簡單的舉個例子,這裡的保溫厚度是憑藉經驗來選擇的,如果有興趣的話,您可以分別選取30mm、50mm、80mm、150mm、1000mm來作為保溫厚度,計算出保溫層外溫度,你將會發現一個很有意思的規律!
以外徑110mm的蒸汽管道為例,外面採用保溫棉作為保溫材料,保溫層厚度為100mm,已知管內蒸汽溫度為150℃,給熱係數αi為1000W/(m2·K),大氣溫度為30℃,給熱係數α0為15W/( m2·K),保溫材料的導熱係數為λ=0.05 W/( m·K)。求保溫層外表面溫度。
解:
蒸汽管道外表面積
Ai=2πriι=2*3.14*0.055*1=0.346㎡
保溫層外表面積
Aj=2πrjι=2*3.14*0.155*1=0.9734㎡
計算保溫層的平均直徑和平均傳熱面積
rm=(155-55)/ln(155/55)=96.5mm
Am=2πrmι=2*3.14*0.0965*1=0.6㎡
計算傳熱過程的總熱阻:
R=1/(αi Ai)+(0.155-0.055)/(0.05*0.6)+1/(15*0.9734)=0.000289+3.33+0.0685=3.4K/W
計算單位管長熱損失:
Q=(150-30)/3.4=35.29W
保溫層外表面溫度為:
T=Q/(15*0.9734)+30=32.42℃
以外表面積為基準的傳熱係數為:
K= W/(m2·K)
保溫層的厚度在選擇的時候除了要考慮保溫的效果外,還要綜合考慮其經濟性,在這裡就不介紹了,具體設計標準參考《GB8175設備及管道保溫設計導則》。
在實際設計計算的過程中,先找到需要的已知條件,然後再進行計算!
參考文獻:化工原理、化工設計手冊、化工原理詳解與應用、
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