Богословская Г.П. Все лекции ТМО
.pdf
Обмуровка трубопроводов
Хромитовая масса |
Теплоизоляционный бетон |
|
|
Жароупорный бетон |
Газоплотная обмазка и штукатурка |
Использование тепловой изоляции
t f 1
|
1 |
|
w
w
q
|
2 |
|
t f 2
из
из
q |
= |
|
(t |
f 1 |
− t |
f 2 |
) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
+ |
w |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
q |
= |
|
|
|
(t |
f 1 |
|
− t |
f 2 |
) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||
|
|
|
+ |
w |
+ |
из |
+ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
из |
|
|
2 |
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
112
Критический диаметр тепловой изоляции
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q = q |
|
l = q dl = q |
|
|
|
|
|
|
l |
||||||||||||
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
линейный тепловой поток |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
(t |
f 1 |
− t |
f 2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
q |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
= |
|
|
|
(t |
f 1 |
− t |
f 2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
l |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
+ |
|
ln |
2 |
|
+ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
2 |
|
|
|
d |
|
|
|
2 |
d |
2 |
|
|||||
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
113
Критический диаметр тепловой изоляции
1
|
w |
|
|
2 |
|
из
q |
= |
|
|
|
|
(t |
f 1 |
− t |
f |
2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
l |
|
1 |
|
1 |
|
|
d |
|
|
|
1 |
|
|
d |
|
|
1 |
|
|||
|
|
+ |
|
ln |
2 |
+ |
|
ln |
3 |
+ |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
d |
2 |
w |
|
d |
|
|
|
2 |
|
|
|
d |
2 |
|
|
d |
3 |
||
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
из |
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
Rl1 |
|
Rl2 |
|
|
|
|
|
|
Rl3 |
|
|
|
Rl4 |
|
|||||
R |
= R |
+ R |
+ R |
+ R |
|
l1 |
l 2 |
l 3 |
l 4 |
114
Критический диаметр тепловой изоляции
Условие экстремума
|
d (R |
|
|
) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
d (d |
|
|
) |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
d |
|
= |
2 |
|||
|
|
|
|
из |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые потери
q ~ 1
R
R |
= |
1 |
|
|
|
||
|
|
d |
|
|
|
||
|
|
1 |
1 |
R |
l |
|
Rl 4
Rl 2
Rl1
+ |
1 |
ln |
d |
2 |
+ |
1 |
ln |
d |
3 |
+ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
d |
|
2 |
|
d |
2 |
|
|
d |
3 |
|
|
w |
|
|
1 |
|
из |
|
|
|
2 |
|
||
q
R
Rl 3
d |
3 |
|
d1 |
d 2 |
d |
кр |
115 |
|
||||
|
|
Критический диаметр тепловой изоляции
Критический диаметр тепловой изоляции – условная величина, соответствующая минимальному термическому сопротивлению трубы с изоляцией.
Используется для проверки пригодности изолирующего материала
Условие выбора:
Пример:
d |
кр |
d |
2 |
|
|
Нужно изолировать трубу 15 х 1 мм. Коэффициент теплообмена снаружи 7 Вт/м2К.
Изолятор |
l, Вт/мК |
d |
кр |
|
|
2 из |
|
|
|
|
dкр |
= |
|||
|
|
|
|
||||
Шлаковата |
0,06 |
0,017 |
|
||||
2 |
|||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Стекловата |
0,037 |
0,011 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Асбест |
0,11 |
0,031 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
116
НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
117
Нестационарный : температура конструктивных элементов
процесс |
|
меняется во времени (пуск, остановка, |
|
|
аварийные ситуации). |
Две группы нестационарных процессов теплопроводности:
1. Тело стремится к тепловому равновесию с окружающей средой при нагревании (охлаждении) тела;
118
2. Температура тела претерпевает регулярные периодические изменения (температурные волны).
119
Уравнение нестационарной теплопроводности
|
Dt |
|
2 |
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a |
t + |
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
d |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
t |
+ (W grad t )= a |
2 |
|
|
|
q |
|
|
|||||||||
|
t |
+ |
|
|
v |
|
|||||||||||
|
|
|
|
c |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Одномерное |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
||||||
дифференциальное |
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
уравнение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a x2 |
|||||||||||||
нестационарной |
|
|
|
|
|||||||||||||
теплопроводности
120