Расчет тепловых потерь через изолированную поверхность трубопроводов, в общем случае, следует выполнять по формулам (3, 4). Однако анализ особенностей теплообмена в теплоизоляционных конструкциях трубопроводов позволяет существенно упростить расчетные формулы.
Термическое сопротивление теплоотдаче от внутренней среды к внутренней поверхности стенки трубопровода для жидких и даже газообразных сред, по сравнению с термическим сопротивлением кондуктивному переносу теплоты в изоляции, составляет весьма незначительную величину и может не учитываться.
Исключение составляет весьма редкий случай, когда внутри объекта находится газовая среда и теплообмен между ней и внутренней поверхностью стенки осуществляется за счет естественной конвекции.
Стенки изолируемого трубопровода, изготовленные из металла, в 100 и более раз превышают теплопроводность изоляции, вследствие этого, термическим сопротивлением стенки, без заметного снижения точности расчета, можно пренебречь.
Таким образом, основными расчетными формулами для определения тепловых потерь изолируемого оборудования являются:
- для плоских поверхностей и криволинейных диаметром более 2 м:
; (16)
- для трубопроводов диаметром менее 2 м:
, (17)
где термическое сопротивление кондуктивному переносу слоев изоляции и внешней теплоотдаче в (16, 17) определяется по формулам (5, 6), в которых расчетная теплопроводность изоляции определяется с учетом снижения ее теплозащитных свойств в процессе эксплуатации по методике, изложенной в разделе 7, а коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляции принимается по таблице 2.
Таблица 2
Значения коэффициента теплоотдачи, Вт/м°С
Изолированный объект | В закрытом помещении | На открытом воздухе при скорости ветра***, м/с | |||
Покрытия с малым коэффициентом излучения* | Покрытия с высоким коэффициентом излучения** | 5 | 10 | 15 | |
Горизонтальные трубопроводы | 7 | 10 | 20 | 26 | 35 |
Вертикальные трубопроводы, оборудование, плоская стенка | 8 | 12 | 26 | 35 | 52 |
________________
* К ним относятся кожухи из оцинкованной стали, листов алюминиевых сплавов и алюминия с оксидной пленкой.
** К ним относятся штукатурки, асбестоцементные покрытия, стеклопластики, различные окраски (кроме краски с алюминиевой пудрой).
*** При отсутствии сведений о скорости ветра принимают значения, соответствующие скорости 10 м/с.