Определение толщины изоляционного слоя из совелитовых плит марки 400 устанавливаемых на корпусе дымососа

Ответ примера 2. Следует определить толщину изоляционного слоя из совелитовых плит марки 400 устанавливаемых на корпусе дымососа чтобы температура на поверхности изоляции не превышала 45° С.

Температура стенки дымососа составляет 175°С, температура окружающего воздуха 25° С.

По изоляции наносится асбестоцементная штукатурка.

По формуле (113) определяем значение коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух

a_н  = 8,4 + 0,06 (t_K - t_Н) = 8,4 + 0,06 (45 - 25) = 9,6 ккал /(ч м^{2. 0C})

Коэффициент теплопроводности изоляционного слоя определяем по табл. А17. При средней температуре слоя изоляции

T_ср = (175+45)/2 = 110 ⁰С

l_из = 0,067 + 0,00016*110 = 0,085 ккал/(ч м °С).

Для плоской поверхности толщину изоляционного слоя (d_из) вычисляем по формуле (162).

= (0,085*(175—45))/(9.6*(45—25) = 0,058 м » 60мм где  d_из –толщина слоя изоляции, м;

a_н- коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух, ккал /(ч м^{2 0C}; l_из - коэффициент теплопроводности изоляционного слоя; t_к –температура поверхности изоляции; t_н- температура стенки.

Ответ примера 3.

Поскольку в этом случае необходимо предотвратить конденсацию влаги, то расчетная температура газа на выходе из дымовой трубы должна быть более 145⁰С. Верхняя граница температуры дымовых газов должна быть как можно выше для обеспечения лучшего рассеивания ЗВ, выходящих из трубы. Поэтому при расчетах теплоизоляции газохода принимаем понижении температуры газа в газоходе 10⁰С, т. к. имеются тепловые потери на установке газоочистки, дымососах и дымовой трубе.

При средней температуре продукта

t_{ср прод.}= (200 +190)/2 = 195⁰С

Находим коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, состоящего из плит из минеральной ваты ВФ на синтетической связке (полужесткие марки ПП-100,  по [48, табл. 29]). Если неизвестно значение температуры наружной поверхности изоляционного слоя, то ее без существенной погрешности можно принять равной 40—50°С для объектов, расположенных в помещении, и 0°С для объектов, находящихся на открытом воздухе в зимнее время.

t_{ср изоляц}= (195-0)/2 = 97,5⁰С

l_из = 0,04 + 0,00018* t_ср = 0,04 + 0,00018* 97,5 = 0,06 ккал/(ч м °С).

Определяем эквивалентный диаметр газохода

D_ЭКВ=D_К= 4*F/P= 4*0,264/2,08= 0,5

Где F-площадь газохода, Р- периметр газохода.

Далее определяем расчетную длину газохода [48, формула 29]

L_P= L*K + ∑L_Д = 65*1,2 + (5*1,5 + 3*6,5) = 105 м

Где L – длина газохода, К - коэффициент, учитывающий потери тепла через подвески и опоры [48, таблица 8], L_Д – обычно учитывает потери тепла за счет фланцев (1÷1,5 м на один фланец), за счет вентилей или задвижек [48, таблица 7] и другое.

Для дальнейших расчетов находим сопротивление теплоотдаче от поверхности изоляции в окружающий воздух в ч м ⁰С /ккал по таблице 17 [48]. Откуда = 0,02

Так как соотношение (T^I - T_Н)/(T^II - T_Н) = (200 + 40)/(190 +40) = 1,04 меньше двух, то используем формулу [48, формула 61 и 51]

где Т_Н - расчетная температура окружающего воздуха, ⁰С, G – массовый или объемный рас ход продукта, кг/час или м³/час, С- удельная или объемная теплоемкость, ккал/(кг⁰С) или ккал/(м^{3 0}С); t^’, t"—начальная и конечная температура жидкости в ^оС; d_K— наружный диаметр изоляционной конструкции в м; d_H— наружный диаметр трубопровода в м; l_из —коэффициент теплопроводности изоляционного слоя в ккал/(ч-м-°С); R_l—полное термическое сопротивление изоляционной конструкции в (ч-м-°С)/ккал;R_l^Н— сопротивление теплоотдаче от поверхности изоляции в окружающий воздух в (ч-м-°С)/ккал; L_р -расчетная длина трубопровода в м; G -расход жидкости или сухого газа в кг/ч; С—удельная теплоемкость жидкости в ккал/(кг-°С); a_н— коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух в ккал!(ч  м² -°С); t_ср—средняя температура жидкости или сухого газа в ^оС.

Из этого уравнения находим D_K/d_H= 1,463 и далее находим толщину изоляции

Для заказа спецификации определяем толщину плиты до ее укладки на трубопровод

Поскольку в данном случае произведение  равно 0,97, т.е менее 1, то для расчета этот множитель берем равным единице

Пример 4. Необходимо определить толщину изоляции минераловатных полуцилиндров на синтетической связке для стального трубопровода, проложенного на открытом воздухе с расчетной температурой t_н, равной минус 30° С, имея в виду, что возможно прекращение движения жидкости в течение 4 ч. Наружный диаметр трубопровода 57 мм, температура воды 2° С.

По табл.  19 находим l_из=0,05 ккал/(ч-м-°С).  Принимаем К_п= 1,25.

По табл. 18 определяем V_t=0,00212 м³ и V=0,00043 м³, а по табл. 16 R^н_l= 0,08.

Расчет ведем по формуле (71):

Затем находим d_k/d_н=2,645. Толщину изоляции определяем по формуле (51):

d_ИЗ = 0,057(2,645-1)/2 =0,047 м »50 мм.