保溫層厚度的計(jì)算與校核

1 已知條件

保溫棉內(nèi)側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)h₁=70w/(m²·k)，溫度分別為0℃、-60℃、-138℃。鋁片的厚度5mm，傳熱系數(shù)₁=236w/(m²·k)。保溫棉的傳熱系數(shù)₂=0.022 w/(m²·k)。保溫棉外側(cè)的空氣溫度為35℃，其表面溫度查空氣焓濕圖，取35℃、65%相對(duì)濕度情況下的露點(diǎn)溫度。保溫棉外側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)h₂=8 w/(m²·k)。

2 保溫棉厚度計(jì)算

2.1 露點(diǎn)溫度

空氣溫度T_a=35℃，相對(duì)濕度為65%時(shí)，查空氣焓濕圖得到露點(diǎn)溫度T_d=27.57℃。

2.2最大允許冷損失量的計(jì)算

根據(jù)《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50264-97）》，最大允許冷損失量應(yīng)按以下公式進(jìn)行計(jì)算：

當(dāng)T_a-T_d4.5時(shí)： [Q]=-(T_a-T_d)_s;

當(dāng)T_a-T_d >4.5時(shí)： [Q]=-4.5_s

其中_s絕熱層外表面向周?chē)h(huán)境的放熱系數(shù)。

T_a-T_d=（35-27.57）℃=7.43℃，故最大允許冷損失量

[Q]=-4.5_s=-4.5×8=-36w。

2.3 保溫棉厚度的計(jì)算

    由傳熱公式知：

[Q]= (T_i-T_a)/ (     其中為保溫層的厚度。

    由此得到1 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為0℃時(shí)

保溫層厚度=0.018m

2 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為-60℃時(shí)

保溫層厚度=0.054m

3 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為-138℃時(shí)

保溫層厚度=0.103m

3 保溫層厚度的校核

  設(shè)保溫層外側(cè)表面的溫度為T(mén)_f

1 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為0℃時(shí)

取保溫層厚度傳熱量[Q] = (T_i-T_a)/ (= (0-35)/ (=-27.44w

T_f=  故符合要求。

2 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為-60℃時(shí)

取保溫層厚度傳熱量[Q] = (T_i-T_a)/ (= (-60-35)/ (=-30.71w

T_f=  故符合要求。

3 保溫層內(nèi)側(cè)溫度為-138℃時(shí)

取保溫層厚度傳熱量[Q] = (T_i-T_a)/ = (-138-35)/ =-29.72w

T_f=  故符合要求。