Расчет толщины основного слоя тепловой изоляции

 

Выбор конструкции и расчет толщины тепловой изоляции производится из условий соблюдения двух основных параметров: 1) допустимой температуры поверхности изоляции ; 2) допустимого теплового потока с неё [ ].

По санитарным нормам температура поверхности изоляции оборудования, находящегося в закрытом помещении при температуре окружающей среды = 25 ⁰С не должна превышать величины = 45 ⁰С.

Для выполнения этого требования из условия равенства тепловых потоков со стороны теплоносителя к изолируемой стенке аппарата и теплового потока с поверхности изоляции в окружающую среду толщина основного стоя тепловой изоляции должна быть не менее

 

, (96)

 

где - коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции;

, , - температуры изолируемой стенки аппарата, поверхности изоляции и температура окружающей среды;

- коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции в окружающую среду.

Теплопроводность при рассчитанной средней температуре определяется по справочным таблицам [3]:

 

. (97)

 

Температура стенки берется из теплового расчета. Как правило, эта величина соответствует максимальной температуре теплоносителей. Следует учитывать, что температуры различных частей аппарата могут существенно отличаться. В этом случае толщина слоя изоляции на разных участках аппарата будет меняться. Если разница температур различных частей аппарата незначительна, величину следует принимать по наиболее нагретому узлу теплообменника, а толщину слоя изоляции по всей поверхности аппарата из условий удобства монтажа изоляции. Критерием в вопросе: делать изоляцию постоянной или переменной величины - является экономическое сравнение стоимости изоляционных материалов и работ, связанных и с их монтажом.

Коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции в окружающую среду может меняться в широком интервале значений от 5 до 15 Вт/(м·К) и должен быть рассчитан исходя из конкретных условий монтажа теплообменного аппарата.

После определения толщины изоляции проводят проверку полученной величины по допустимому тепловому потоку [ ]. Для этого рассчитывают тепловой поток с изолированной поверхности аппарата по формуле

 

. (98)

Если полученный результат удовлетворяет условию , расчет считается законченным. Если величина расчетного теплового потока превышает допустимую, необходимо увеличить принятую толщину тепловой изоляции и повторить проверку по условию .

Значение допустимого теплового потока выбирается из справочника (например, СНиП 41-03-2003 [11]) в зависимости от размеров аппарата и температуры теплоносителей.