БИЛЕТ – 4

1. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ. ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ

На теплообменные поверхности с целью уменьшения тепло­вых потерь часто накладывается тепловая изоляция из материа­лов с низким значением теплопроводности λ.Материал считает­ся теплоизоляционным, если его теплопроводность меньше0,2... 0,25 Вт/(м-К). Примерами теплоизоляционных материалов являются асбест, минеральная вата, диатомовый кирпич, пено­пласт, пенобетон. Большинство теплоизоляционных материалов имеет пористое строение, поскольку воздух, заполняющий поры, сам по себе обладает малой теплопроводностью. Изготавлива­ются также вакуумно-многослойные и вакуумно-порошковые теплоизоляционные материалы, содержащие замкнутые вакуу-мированные поры, за счет чего создается низкая теплопровод­ность (эффективная теплоизоляция) порядка 10^-4 Вт/(м-К).

Наложение теплоизоляции на цилиндрическую поверхность имеет свою особенность: при увеличении толщины изоляции теп­ловой поток в одних случаях может уменьшаться, а в других — увеличиваться. Это происходит в силу того, что при утолщении изоляции наряду со снижением внутреннего термического сопро­тивления возрастает наружная поверхность теплообмена, что способствует увеличению теплопотерь. Анализ общего термиче­ского сопротивления двухслойной цилиндрической оболочки при­водит к следующему выражению для так называемого критиче­ского диаметра изоляции d_кр = 2λ_из/α₂, при котором имеют место максимальные теплапотери.

При d_из<d_кр увеличение толщины изоляции приводит к уве­личению теплопотерь, а при d_из>d_кр к их уменьшению. По­этому при проектировании необходимо выбирать такой тепло­изоляционный материал, для которого значение d_кр меньше или равно наружному диаметру изолируемой трубы: d_KP≤d₂. Решая это уравнение относительно искомого значения теплопроводно­сти теплоизоляции, получим

Поиск по сайту: