ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет теплового потока через изоляцию при стационарном режиме из "Тепловая изоляция в технике низких температур" Числитель в уравнении (174) равен объему изоляции. Вычисленная по этой формуле величина представляет собой среднюю геометрическую толщину изоляции. [c.193] Толщина изоляции часто определяется условиями производственного процесса, например заданным тепловым потоком через нее (потерями тепла или холода), заданной температурой стенки наружного кожуха, заданным падением или повышением температуры газа, транспортируемого по трубопроводу. Если никаких специальных требований к изоляции не предъявляется, то ее толщину обычно определяют на основе технико-экономических расчетов. [c.194] Расчет по формуле (177) эканомически наивыгодней-шей толщины вакуумно-порошковой изоляции из перлита для сосудов с жидким кислородом дает значение примерно 500 мм. При этом не учитывается повышение стоимости изоляции из-за увеличения габаритов кожуха. [c.195] При конструировании цистерн для сжиженных газов часто выдвигается дополнительное требование уложиться в определенные габариты. Увеличение толщины изоляции приводит наряду с уменьшением притока тепла к снижению вместимости цистерны. При некоторой толщине достигается минимальная величина относительных потерь жидкости от испарения. Эту толщину Я. С. Кан вычислил следующим образом. [c.195] Толщину изоляции целесообразно выбирать оптимальной так, чтобы приток тепла через нее составлял 20—70% от общего теплового потока. Уменьшение толщины приводит к неоправданному возрастанию потерь холода излишнее увеличение толщины изоляции — к удорожанию, увеличению габаритов и массы конструкции без сколько-нибудь существенного снижения потерь. Естественно, что чем эффективнее изоляция, тем меньшей должна быть ее толщина. На практике толщина насыпной изоляции составляет 100—1000 мм, вакуумно-порош-ковой изоляции 20—500 мм, вакуумно-многослойной изоляции 10—100 мм. [c.196] х) = 0 в начальный момент (перед заполнением) температура изоляции одинакова по всей толщине и равна температуре наружной поверхности. [c.197] В этом случае, в отличие от задачи, решение которой дается во многих учебниках и справочниках, происходит охлаждение только одной граничной стенки. [c.197] Уравнения (179) — (182) справедливы при постоянстве коэффициента температуропроводности. Коэффициент теплопроводности и теплоемкость теплоизоляционных материалов уменьшаются с понижением температуры. Однако коэффициент температуропроводности, пропорциональный отношению указанных величин, для многих изоляционных материалов мало изменяется в широком диапазоне температур ниже 300° К. Поэтому приведенные уравнения могут быть использованы для инженерных расчетов с удовлетворительным приближением. [c.198] На рис. 89 представлены кривые для х = б, т. е. для внутренней стенки. На этом графике То я Т — температуры стенки внутреннего сосуда, отсчитанные от температуры стенки кожуха, в начальный момент времени и в момент времени т. Эти значения равны разностям температур стенок кожуха и внутреннего сосуда в соответствующие моменты времени. [c.198] Поэтому проверка эффективности изоляции промышленного изделия, состоящая в определении притока тепла к нему из окружающей среды, приобретает в технике низких температур особенно важное значение. [c.200] Наложение дополнительной стенки уменьшает величину теплового потока, проходящего через испытуемую конструкцию. Чтобы определить истинное значение теплового потока, необходимо измерить температуры граничных поверхностей изоляции T a и Гз вне расположения дополнительной стенки. [c.200] На практике измеритель теплового потока представляет собой ленту или диск из резины или прорезиненной ткани. В рабочей части измерителя помещена многослойная термопара, имеюш,ая от 300 до 800 спаев, которые расположены по обе стороны слоя резины. Конструкция измерителей теплового потока описана в работе [10]. Наибольшее распространение получили измерители теплового потока конструкции Ленинградского технологического института холодильной промышленности (ЛТИХП) и института Теплопроект . [c.200] Чувствительность измерителей достигает 0,1 вг/ж . Они не могут дать надежных результатов для конструкций с вакуумными видами изоляции, в которых тепловой поток в большинстве случаев меньше 1 вт мР. Испытания необходимо проводить в условиях стационарного теплового режима, при котором величина теплового потока постоянна по всей толщине изоляционной конструкции. Колебания температуры окружающей среды во время измерения могут приводить к значительным погрешностям в результатах. [c.200] Этот способ прост по методике, но имеет существенный недостаток, состоящий в невозможности сколько-нибудь точного определения коэффициента теплообмена расчетным путем. [c.201] Принципиально иной метод, применяющийся только в технике низких температур, основан на определении потерь от испарения сжиженного газа, заполняющего изолированное изделие. Этим методом испытывают изоляцию сосудов для хранения и транспортирования сжиженных газов, иногда его используют для испытания трубопроводов сжиженных газов и холодных камер. Он более чувствителен, чем первый метод, дает возможность измерять малые тепловые потоки, недоступные для измерения тепломером, и позволяет сразу определять эффективность изоляции всего изделия. [c.201] Определение притока тепла к низкотемпературному аппарату по количеству испаряющегося из него сжиженного газа может, несмотря на кажущуюся простоту метода, привести к ошибочным результатам, если не учесть некоторые его особенности. Поэтому остановимся на этом методе более подробно. [c.201] Индексы 1, 2 и л относятся соответственно к условиям измерения, градуировки и к поплавку. [c.202] Для получения надежных данных необходимо обеспечить герметичность трубопроводов, соединяющих внутренний сосуд с окружающей средой. При утечке в жидкостных трубопроводах потери от испарения, определяемые по методу взвешивания, повышаются при утечке в линиях газа, потери, определяемые по методу измерения расхода газа, понижаются при утечке через вентиль для подъема давления потери, определяемые обоими методами, повышаются. [c.202] Вернуться к основной статье