2.2.2. Розрахунок втрат тепла з поверхні трубопроводу

Задаємось температурою поверхні ізоляції:

t =(3..15)+ t , (54)

де t - температура повітря, °С.

t =27°С.

Приймаємо t =27 °С.

Втрати тепла з холодної гілки трубопроводу будуть складатися з втрат тепла променевим теплообміном та втрат тепла конвективним теплообміном.

Площа одного погонного метра труби для холодної гілки теплотраси, що покрита ізоляцією згідно (39) буде рівна:

_F

Втрати тепла променевим теплообміном згідно (38) рівні:

=

При прийнятій поверхні ізоляції число Прандля рівне:

Згідно (42) Число Рейнольдса буде рівним:

Re=

Критерій Нусельта визначаємо за формулою (43) :

Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні ізоляції до повітря визначаємо за формулою (41):

Втрати тепла конвективним теплообміном визначаємо за формулою (40):

Тоді:

.

Визначаємо середню температуру ізоляції за формулою (44):

Для шлакової вати ізоляції коефіцієнт теплопровідності визначається за формулою :

(45)

Знаходимо термічний опір ізоляції за формулою (46):

Визначаємо критичне значення термічного опору ізоляції за формулою (47):

Перевіряємо правильність прийняття температури поверхні ізоляції за формулою (48):

Порівнюємо отримане значення з прийнятим:

(49)

Умова не виконується.

Оскільки перше наближення температури поверхні ізоляції відрізняється більше ніж 0,5% то необхідно перездати температуру поверхні ізоляції і провести розрахунок спочатку.

Приймаємо друге наближення поверхні ізоляції

Згідно (38) втрати тепла променевим теплообміном будуть рівні:

= .

Втрати тепла конвективним теплообміном визначаємо за формулою (40):

Загальні втрати тепла з поверхні ізоляції визначаються за формулою (37):

Визначаємо середню температуру ізоляції за формулою (44):

Для шлакової вати ізоляції коефіцієнт теплопровідності визначається за формулою (45) :

Знаходимо термічний опір ізоляції за формулою (46):

Критичне значення термічного опору ізоляції визначається за формулою (47):

Перевіряємо правильність прийняття температури поверхні ізоляції за формулою (48):

Умова виконується.

2.2.3. Втрати тепла з холодної гілки теплотраси

Визначаємо втрати тепла з холодної гілки теплотраси за формулою:

, (58)

де L – довжина теплотраси, м.

2.2.4. Критичний діаметр ізоляції.

Критичний діаметр ізоляції холодної гілки теплотраси визначаємо по (51):

.

3. Розрахунок котла

Умовноприймаємо котел прямокутноїформизі стороною котла а, висота котла 2а. Втратами тепла зверху та знизу котла нехтуємо, а тому площіверхньої та нижньоїстінок котла при розрахункуплощі котла враховувати не будемо.

Рис. 3.1 Схема розрахунку котла.

Приймаємо: сторона котла а=5 м, висота м. Тоді площа поверхні котла та його об’єм будуть рівні:

, (59)

(60)

Середньоарифметична температура стінки котла:

, (61)

де - температура гарячоготеплоносія на вході та виході з теплообмінногоапарату.