Теплова ізоляція.

Для зменшення втрат теплоти велику кількість споруд, агрегатів, комунікацій приходиться тепло ізолювати, покриваючи їх стінки шаром матеріалу з малою теплопровідністю (λ˂ 0,2 Вт/(м•К)). Такі матеріали називаються тепло ізоляторами.

Більшість тепло ізоляторів складається із волокнистої, порошкової або пористої основи, заповненої повітрям. Термічний опір тепло ізолятора складає повітря, а основа лише запобігає виникненню природньої конвекції повітря та переносу теплоти випромінюванням. Сама основа в щільному стані як правило має достатньо високу теплопровідність [ λ ≈ 1 Вт/(м•К)], тому зі збільшенням набивки мінеральної вати, азбесту або другого тепло ізолятора їх теплопровідність зростає. Зі збільшенням температури коефіцієнт теплопровідності тепло ізоляції також росте із-за збільшення теплопровідності повітря і посилення тепло переносу випромінюванням.

Дуже збільшується теплопровідність при зволоженні тепло ізолятора. Пори заповнюються водою, теплопровідність якої на порядок вища чим повітря, і, крім того за рахунок капілярних явищ вода може переміщуватися в середині пор, посилюючи таким чином перенос теплоти. Приклад цьому: волога одежа набагато гірше захищає від холоду.

Добавляючи зв’язуючи речовини, із волокнистих та порошкових матеріалів розповсюдження одержали штучні матеріали із застиглої піни(пінопласти, вермикуліт, пінобетон та ін..), які обладають хорошими теплоізоляційними властивостями із-за іх великої пористості.

Ще кращі властивості мають вакуумно-багатошарові та вакуумно-порошкові матеріали. Перенос теплоти теплопровідністю через пори в таких тепло ізоляторах зменшується шляхом утворення глибокого вакууму, а для зменшення переносу теплоти випромінюванням служить або порошок , або ряд шарів фольги з малою степеню чорноти, які виконують роль екранів. Вакуумно-багатошарова теплоізоляція посудин для зберігання зріджених газів мають ефективний коефіцієнт теплопровідності λ_еф≈ 10^-4 Вт/(м•К).

Розрахунок теплоізоляції проводять по формулі теплопередачі (14.7), причому допустимі втрати теплоти здебільшого відомі, а в результаті розрахунків находять товщину шару теплоізоляції δ, котра входить у вираз R_λ. Іноді в умові задається температура зовнішньої стінки t_ст2, наприклад, у зоні роботи обслуговуючого персоналу вона не повинна перевищувати 50⁰С. В цьому випадку допустимі втрати теплоти з 1м² поверхні теплоізольованого об’єкту визначаються по формулі:

де t_г2 – температура повітря в приміщенні.

Вид тепло ізолятора вибирають по температурі та фізико-хімічних властивостях теплоносія. Кожен теплоносій має свою певно визначену критичну температуру t_кр при котрій він ще зберігає свої властивості.

Високотемпературну ізоляцію різних печей роблять багатошаровою, так як тепло ізолятори із високою допустимою температурою як правило дорогі і мають велику теплопровідність. Товщина внутрішнього шару тепло ізолятора роблять такою, щоб температура на його зовнішній поверхні не перевищувала критичну температуру наступного більш дешевого і менш теплопровідного шару матеріалу. Потім рахують товщину наступного шару , тобто розрахунки проводять послідовно, починаючи з внутрішнього, самого жаростійкого тепло ізолятора.

Теплофізичні властивості теплоносіїв та тепло ізоляторів залежать від приходиться задаватися і розрахунок проводити методом послідовних приближень.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Інтенсифікація теплопередачі.	\|	Вибір тепло ізоляторів для трубопроводів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.