1996年(1O卷)第 6期 r⋯ ^ ；化
工纵横 {
'、一 ·● '● +1一
化 工 时 千lJ
保温层临界厚度的确定
济南大学(250002) ?-G
D摘要本文给出了确定设备及管路保温层临界厚度
的保温层厚度具有 重要 意义 。
美键词 保温层 临界厚度 热损失 热阻 b
一
、前言
在化工 生产 中，当设备及管路在 高于或低 于周 围
环境的温度下操 作时 ，常需要保温 。通常所采取 的保
温措施是在设备 或管 路 的外 壁上包 保 温性 能好 的 固
体材料作为保温层。一般认为 ，热损失随保温层厚度
的增加而减少 。笔者 运用数 学 方法 对传 热 过程进 行
图 1 有 保温层的传热
土．
．6．
有保温层时 的传热 问题 如 图 1所 示 。对 管 内流
体与环境空气间列传热速率方程式，得
Q !L二
上+三I 旦+三l 皇+上
~xlri ^1 a0r2
式 中：
L 管 长 ，m
(1)
t 、to 管内流体和周围环境 的温度 ，℃
、 ao 管 内侧 和 管 外 侧 流 体 的对 流 传 热 系 数
W／m ℃
．、 金属管和 保温材料 的导热 系数 ，W／m℃
rl 金属管的内 、外半 ，ITI
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
，证 明只有 当保温层 的 厚度大 于某 一临界 值时 ，
增 加保温层厚度才 能减少 热损 失。而 当保 温层 的厚
度小于该临界值时，不仅不能减少热损失 ，反而会使
热 损失 增加。
二、对热损 失与保 温层厚度 间关系
的讨论
图 2 热损失与保温层外径的美系
由(1)式 可见 ，保 温层 的热 阻 in ／2ⅡL 随
1／2 L珈r2却随 rz的增大而减小 将 Q对 r2求导数
= ⋯ z
(上 + l 旦 + ln旦 +上 )
得 r2=
博、}
维普资讯 http://www.cqvip.com
化 工 时 刊 ‘ ⋯ ⋯ ～ i发展战略 {
⋯ ⋯ ⋯ 一
当 r2< 时，dr2dQ>0
> 时 ，
时 ，才能起到
保温效果 。
三、公 式推 导
未加保温层时
Q 2 ~L(t i-to ) ( )
当保温 层外半径为 r 时
Q 2i~rL(ti -to)iI ‘s)
令 Q：Q 得
】n主 + 一 ：0 (6)
可 由(6)式试 差求 r 。
例 ：有一 088．5mmX 4ram 钢管 ，外包导 热 系数
1996年(1O卷)第 6期
= 0．6W ／m℃的保温材料，管外对流传热系数 a0=
10W ／m ℃ ，求 ：保温层的 临界 厚度 。
解 ：将已知条件代人(6)式得
ln + 而 1 =0
rc 而 一
设 r =0 0842m 上 式左边 = 一5 97x10。≈
0故假设 正确。
保 温 层 的 临 界 厚 度 =0．0842m 一0 04425m =
0．040m 。
由计算可知，当保温层厚度大于 40mm 时，才具
有保 温效 果
四、小结
本 文提 出的确定保温 层临界厚度的方法 ，可由 与
传热有关的基本数据 a0、 2、rl准确地确定保温层的
临界厚度 ，方法简便，结果准确可靠，适用范围广，对
化工 生产 中常遇到 的保温和 散热问题有重要意义 。
若遇 到的实际 问题 是使 设备或管路散热 良好 ，根
据以上
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
可知，当保温层外半径等于 时，传热速
【
率 达到 最 大值 。因此 ，可 将设 备 或 管路 包 一 厚度 为
(^2一r )的保温层 ，使散热速率最大。
知
参考文献
【1]谭天恩、麦本熙 、丁惠华，化工原理(上册)，化
学工业 出版社 (1984)
[2]天津大学化工原理教研室，化工原理(上册)，
天津科学技术出版社(1987)
(上接 第 5页)
[3]陈大清等 ，兵工情报研究
报告
软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载
——国外废弹药
的处理研究．机电部兵器科学技术情报所(1989)
【4]李一韦，美国用高压水清出火箭发动机中的推
进剂 兵器 快报 (1995．10期)
[5]Ravindra S Upadhye，Brucce E．Watkins，eta1．
Energetic M aterials Destruction Using Mohen Sah．Ar—
lington．VA．May 23～25，1994．(DE94013648)
[6)s J Bculow，R．B．Dyer，D．M．Harradinc，eta1．
Destruction of Energetic Materials By Supereritieal W a—
ter 0xidation．Los Alamc~ National Labolatory．June
22～24，1993．(DE 94000803)
[7]John A．sanehez．Super Critical Water On Ener—
getie Materials．Los A1arflos National Labolatory．1993．
(DE 93010704)
[8]T．M Benziger eta1．Destruction of Waste En—
ergetie Materials Using Base Hydrolysis．Los Alamos
National Labolatory，1993(DE 93012738)
[9]Boris D．Nahlovsky，eta]Desensitization of
W aste Roekt Propellant．USP 5211777 May 18，1993．
维普资讯 http://www.cqvip.com
浙公网安备 33021202002483