Решение. При расчете изоляции придерживаются следующего порядка

При расчете изоляции придерживаются следующего порядка. Сначала устанавливаются допустимые тепловые потери объекта при наличии изоляции, задавшись температурой на поверхности изоляции t _из = 45 °C.

Количество теплоты, Вт/м², отдаваемой единицей поверхности тела в единицу времени в окружающую среду:

Вт/м² (4.1)

где α – суммарный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к воздуху, Вт/м²×°С;

t _из – температура на наружной поверхности изоляции, °С;

t _в – температура воздуха в помещении, °С.

Вт/м²×°С (4.2)

где a_к – коэффициент теплоотдачи от изолируемой стенки к воздуху путем конвекции, Вт/м²×°С;

a_л – коэффициент теплоотдачи от изолируемой стенки к воздуху путем лучеиспускания, Вт/м²×°С.

(4.3 )

где 5,7 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м² ·К⁴);

e – степень черноты тела, для стали равна 0,65; чугуна – 0,95; меди – 0,023; кирпича красного – 0,93; алюминия – 0,04; латуни – 0,6;

Т _вн – температура внутри аппарата, °К;

Т _в – температура воздуха в помещении, °К.

(4.4)

где N_u – критерий Нуссельта;

l– коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/м×°С (табл. 8.1);

l – характерный размер тела, м; для цилиндра – диаметр; вертикального параллелепипеда – высота; горизонтального параллелепипеда – ширина.

Таблица 4.1

Значение коэффициента теплопроводности воздуха в зависимости

от температуры и соответствующие им значения коэффициента

кинематической вязкости и критерия Прандтля

Температура воздуха, °С	Коэффициент теплопроводности воздуха l,Вт/ м×°С	Коэффициент кинематической вязкости n, м^2/С×10^-6	Критерий Прандтля Pr
	0,0251	14,16	0,705
	0,0259	15,06	0,703
	0,0267	16,00	0,701
	0,0276	16,96	0,699
	0,0283	17,95	0,698

В свою очередь:

(4.5)

где с и n – эмпирические коэффициенты, приведены в таблице 4.2;

G_r – критерий Грасгофа.

Таблица 4.2

Значения коэффициентов с и n

Gr×Pr	с	n
1×10^-3	0,500
1×10^-3 - 5×10^2	1,180	1/8
5×10^2 - 2×10^7	0,540	1/4
2×10^7 - 1×10^18	0,135	1/3

, (4.6)

где b – коэффициент объемного расширения, °С;

; (4.7)

g – ускорение свободного падения, м/с²; g = 9,81;

n – коэффициент кинематической вязкости (табл. 4.1);

P_r – критерий Прандтля (табл. 4.1).

Выражение для определения толщины теплоизоляции имеет вид:

, (4.8)

где d_ст, l_ст – толщина (м) и коэффициент теплопроводности стенки, Вт/м °С (табл. 4.3);

d_из, l_из – толщина (м) и коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/м °С (табл. 4.3);

К – коэффициент теплопередачи стенки, Вт/м²·°С, который можно определить из выражения:

(4.9)

Таблица 4.3

Значения коэффициентов теплопроводности

Материал	Температура, °С	Коэффициент теплопроводности, Вт/ м×°С
Альфоль		0,0465
Асбест листовой		0,1200
Волокно (асбестовое)		0,1100
Войлок шерстяной		0,0524
Глина огнеупорная		1,0400
Дерево сосна		0,1100
Картон гофрированный		0,0600
Кирпич изоляционный		0,1400
Кирпич строительный		0,23-0,30
Гипс	-	0,291
Пробка		0,0384
Штукатурка		0,7800
Кожа		0,1600
Резина		0,1600
Стеклянная вата		0,0400
Шлаковая вата		0,4700
Алюминий		204,0
Бронза		64,0
Латунь		85,5
Сталь		45,4
Чугун		63,0

Дата добавления: 2015-07-19