Условия, при которых нанесение тепловой изоляции не требуется

Во-первых, необходимо учитывать требования техники безопасности: наружная стенка аппарата не должна иметь температуру выше 35÷ 40 °С, а температура в цехе не должна намного отличаться от 20°С для обеспечения нормальных условий работы обслуживающего персонала.

Во-вторых, надо сопоставить полезный тепловой поток Q с Q_пот - тепловым потоком, теряемым в окружающую среду неизолированной внешней поверхностью аппарата. Расчет Q_пот производят по уравнению теплоотдачи:

, Вт

где α ₃ - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности аппарата к воздуху помещения, Вт/(м² град).

F_к - площадь поверхности внешней трубы (диаметром D_нар), м²;

t_ст - температура наружной поверхности внешней трубы, °С (35 С);

t_возд - средняя температура воздуха в помещении цеха, °С (20 С).

Коэффициент теплоотдачи α ₃ рассчитывают по уравнению подобия для теплоотдачи при свободном движении жидкости (воздуха)

,

причем значения с и n в уравнении для отдельных участков различны и являются функцией аргумента GrPr. Их значения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Значения с и n

При вычислении критериев подобия и за характерный размер l, входящий в качестве линейного размера в критерии подобия, принят для труб - их диаметр. В качестве определяющей температуры [1] принята средняя температура пограничного слоя , где t_ст - температура наружной поверхности аппарата (внешней трубы); t_возд - температура воздуха вне зоны, охваченной процессом.

В случае, если требования техники безопасности выполняются и потери теплоты Q_пот незначительны (менее 5% от сообщаемой продукту теплоты Q), то изоляцию можно не устанавливать. Более точный ответ о целесообразности изоляции может дать сравнительный экономический расчет стоимости теряемого тепла и расходов на изоляцию.

В остальных случаях решается вопрос о толщине слоя изоляции, который обеспечит минимальные потери и температуру на внешней поверхности не выше 35°С.