样品问题-管道的绝缘厚度计算

样品问题陈述

计算180蒸汽管道所需的保温厚度(最小值)⁰C.管道尺寸为8”，保温外壁最高允许温度为50℃⁰C.管材温度范围内保温材料导热系数取0.04 W/m·K。每米管道长度的蒸汽热损失必须限制在80w /m。

解决方案

这个示例问题的解决方案非常简单，如下所示。

按ld乐动体育app百科全书的热传导文章，

对于通过圆柱壁传导的径向换热，换热率表示为:

对于给定的样本问题，

T₁= 50⁰C
T₂= 180⁰C
r₁= 8英寸= 8 × 0.0254米= 0.2032米
k = 0.04 W/m·k
N =气缸的长度

Q/N =单位长度管道的热损失
Q/N = 80 W/m

因此，将给定的数值从上面插入径向传热速率方程，

80 = 2π × 0.04 × (180-50) ÷ ln(r₂/ 0.2032)

ln(右₂= 2π × 0.04 × (180-50) / 80 = 0.4084

因此,r₂/ = r₁×e^0.4084
r₂/= 0.2032 × 1.5044 = 0.3057 m

因此，绝缘厚度= r₂- r₁
厚度= 305.7 - 203.2 = 102.5毫米

保温壁厚度应留有一定的余量，因为如果保温壁外的导热传热速率恰好高于对流传热速率，那么保温壁外的温度就会高达50以上⁰因此，传导性热传导率应该被限制在比在这个样品问题中使用的估计值更低的值。本例题的目的是演示径向热传导计算，在实际计算中，保温壁厚度也需要考虑保温壁外的对流换热。