Calculul pierderilor de căldură pentru mediu
Calculul pierderilor de căldură pentru mediu
Pentru a reduce consumul de căldură necesar un control strict al pierderii de căldură în echipamente de proces și de căldură rețele. Pierderile de căldură depind de tipul de echipament și tubulatură, exploatate în mod corespunzător și tipul de izolație.
Pierderea de căldură (W) a fost calculată cu formula
În funcție de tipul de echipament și conducte rezistența termică totală este următoarea:
pentru conducte izolate cu un strat de izolație:
pentru țeavă izolată cu două straturi de izolație:
pentru dispozitive tehnologice cu plane sau cilindrice pereți multistrat cu un diametru mai mare de 2 m:
pentru dispozitive tehnologice cu plane sau cilindrice pereți multistrat cu un diametru mai mic de 2 m:
CITEL pe peretele interior al țevii sau aparat și de pe suprafața exterioară a peretelui la mediu, W / (m 2 - K); HTR. Art. Xj - conductivitate termică, respectiv a materialului țevii, izolarea, unitatea de perete, / perete -lea W / (m • K) strat; 5CT. - grosimea peretelui aparatului de m.
Coeficientul de transfer termic este determinat de formula
sau ecuația empirică
transferul de căldură de pe pereții conductei sau dispozitivului în mediu se caracterizează prin cote [W / (m2 K)], care este determinat de criterial sau ecuațiile empirice:
pe ecuația criteriului:
Coeficientul de transfer termic și un AB calculat prin criterii sau ecuații empirice. Dacă lichidul de răcire fierbinte este apă caldă sau vapori de condensabil, AB> en. t. e. RB prin ecuațiile empirice: Căldură aparate izolante și conducte realizate din material cu conductivitate termică scăzută. Bine potrivire izolare termică pentru a reduce pierderile de căldură în mediu cu 70% sau mai mult. În plus, îmbunătățește performanța centralelor termice, îmbunătățește condițiile de muncă. izolarea conductelor de căldură constă în principal dintr-un singur strat acoperit pe partea de sus pentru stratul de tabla rezistenta din metal (oțel pentru acoperișuri, aluminiu, etc.), tencuială uscată a mortarelor de ciment și așa mai departe. În cazul folosirii unui strat de acoperire metalic a rezistenței sale termice poate fi ignorat. În cazul în care stratul superior de tencuială, conductivitatea termică este ușor diferită de conductivitatea termică a izolației termice. In acest caz, grosimea stratului de acoperire este mm pentru țevi cu un diametru mai mic de 100 mm - 10; pentru țevi cu diametrul de 100-1000 mm - 15; pentru conducte cu un diametru mai mare - 20. Dispozitivele tehnologice de izolare termică poate fi monostrat sau multistrat. Pierderea de căldură prin termică
izolație depinde de tipul de material. Pierderea de căldură în conductele se calculează la 1 și 100 m lungime tubulaturii în echipamentul de proces - 1 m 2 de suprafață a unității.
Un strat de contaminanți de pe pereții interiori ai tubulaturii asigură o rezistență termică suplimentară pentru transferul de căldură în spațiul înconjurător. Rezistența termică R (K • m / W), atunci când deplasarea unor fluide de transfer de căldură au următoarele semnificații:
În conducte, soluțiile de alimentare a aparatului de proces și agentul de răcire la cald la unitatea de transfer de căldură au modelat părți, în care o parte a fluxului de căldură se pierde. Pierderea de căldură locală (W / m) este determinată prin formula
Coeficienții de rezistențe locale părți în formă de conducte au următoarele semnificații:
În tabelul de desen. Unitatea de calcul 24 efectuate pentru pierderile de căldură ale țevilor din oțel fără sudură (presiune <3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-
peratura aerului din interior a fost considerată a fi de 20 ° C; viteza sa în convecție liberă - 0,2 m / s; Presiunea vaporilor de - 1x10 5 Pa; Temperatura apei - 50 și 70 ° C; este izolat cu un singur strat de cordon de azbest, = 0,15 W / (m • K); coeficientul de transfer termic o „= 15 W / (m 2 - K).
Exemplul 1. Calculul pierderilor de căldură specifică în linia de abur.
Exemplul 2. Calcularea pierderilor de căldură specifice în conducta neizolată.
Oțel de conducte cu diametrul de 108 mm. dy Diametrul nominal = 100 mm. Temperatura aburului de 110 ° C temperatura ambiantă de 18 ° C Conductivitatea termică a oțelului X = 45 W / (m • K).
Datele indică faptul că utilizarea izolației termice reduce pierderile de căldură per 1 m lungime de conductă de 2,2 ori.
Specific pierderilor de căldură W / m 2 în vasele de proces de tăbăcire și producția împâslire sunt:
Exemplul 3: Calcularea pierderilor de căldură specifice în echipamente de proces.
1. Drum „Gigant“ este realizat din zada.
2. firmele de păr "Hiraki Kinzoku".
3. Lansarea berete vopsire. Fabricat din oțel inoxidabil [A = 17,5 W / (m-K)]; fără izolație. Dimensiuni șlep 1.5 x 1.4 x 1.4 m. 8ST grosimea peretelui = 4 mm. Temperatura de proces t = = 90 ° C; aer în magazin / cp = 20 ° C Viteza aerului în magazin v = 0,2 m / s.
Coeficientul de transfer de căldură o poate BGG calculată după cum urmează: a = 9,74 + 0,07 At. Când / cp = 20 ° C și este de 10-17 W / (m 2 • K).
Dacă suprafața unității lichidului de răcire este deschisă, pierderile de căldură specifice de la suprafață (W / m2) a fost calculată cu formula
Industrial Service „Capricorn“ (Marea Britanie) sugerează utilizarea sistemului „ALPLAS“ pentru a reduce pierderile de căldură de pe suprafețele expuse ale transferului de căldură. Sistemul se bazează pe utilizarea de bile plutitoare goale din polipropilenă, care acoperă aproape complet suprafața lichidului. Experimentele au arătat că, atunci când temperatura apei din pierderile deschise C căldură rezervor 90 ° atunci când se utilizează stratul de perle este redus cu 69,5%, două straturi - 75,5%.
Exemplul 4: Calculul pierderilor de căldură specifice prin pereții uscătorului.
Pereții uscătorului pot fi realizate din materiale diferite. Luați în considerare următoarea structură de perete:
1. Două straturi de oțel cu o grosime 5CT = 3 mm cu izolație dispuse ca grosime placă ele azbest 5I = 3 cm și o conductivitate termică Xu = 0,08 W / (m • K).
2. Două straturi de oțel 5CT grosime = 3 mm și stratul izolator sub formă de sticlă groasă 5I = 3 cm și Xu = 0,04 W / (m • K).
3. Două straturi de oțel 5CT grosime = 3 mm și izolația ca un strat de zgură groasă de lână 5I = 3 cm și Xu = 0,076 W / (m • K).
Comparați pierderile de căldură specifice prin pereții uscătorului:
După cum reiese din calcule reduc pierderile de căldură poate fi realizată prin aplicarea tipului adecvat de izolație.
Condițiile de producție au pierderi de căldură de scurgere a lichidului de răcire prin compuși scurgeri. În acest caz, pierderile de căldură (kW) se determină conform formulei
De exemplu, pierderile de căldură de la apa de scurgere a cărui temperatură este de 70 ° C, 5 mm diametru orificiu cu o viteză de 0,5 m / s în sus