知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念PPT

1、 在實(shí)際工程中，傳熱增強(qiáng)與減弱的應(yīng)用最多的是管道、在實(shí)際工程中，傳熱增強(qiáng)與減弱的應(yīng)用最多的是管道、設(shè)備等的保溫（分保溫和保冷）。設(shè)備等的保溫（分保溫和保冷）。 對于任何一種保溫材料，并對于任何一種保溫材料，并不是都能起到保溫作用，這需要不是都能起到保溫作用，這需要對保溫材料性能了解和詳細(xì)的計(jì)對保溫材料性能了解和詳細(xì)的計(jì)算。臨界熱絕緣直徑的概念在熱算。臨界熱絕緣直徑的概念在熱力管道隔熱保溫技術(shù)中值得注意。力管道隔熱保溫技術(shù)中值得注意。 如圖如圖1 1，某鋼管內(nèi)直徑，某鋼管內(nèi)直徑d d1 1，外直徑外直徑d d2 2，鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)為，鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)為1 1在鋼管外敷設(shè)一層隔熱材料，隔在鋼管外敷設(shè)

2、一層隔熱材料，隔熱材料外徑熱材料外徑d dx x，導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)x x。鋼管內(nèi)熱流體與鋼管內(nèi)表面的換鋼管內(nèi)熱流體與鋼管內(nèi)表面的換知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念d1d2dx12x圖圖1 1 臨界絕緣直徑推導(dǎo)示意圖臨界絕緣直徑推導(dǎo)示意圖熱系數(shù)為熱系數(shù)為1 1，隔熱層外表面和冷流體的換熱系數(shù)為，隔熱層外表面和冷流體的換熱系數(shù)為2 2，則，則該傳熱過程總過程傳熱阻為該傳熱過程總過程傳熱阻為式中四項(xiàng)熱阻中前兩項(xiàng)和式中四項(xiàng)熱阻中前兩項(xiàng)和d dx x無關(guān)，第三項(xiàng)隨無關(guān)，第三項(xiàng)隨d dx x無增無增大而增大第四項(xiàng)隨大而增大第四項(xiàng)隨d dx x增大增大而減小。而減小。 由圖由圖2 2可

3、見，總傳熱可見，總傳熱阻阻R Rklkl隨隨d dx x的增大，先是的增大，先是逐漸減小，然后是逐漸增逐漸減小，然后是逐漸增大，具有一極小值。大，具有一極小值。 知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念ldddlddlldRxklx22x121111ln21ln2110Rkldcdxd2d 111+21 l 1 l1nd2d1d 2x1 l21 l x1ndxd2Rkl圖圖2 2 保溫圓管熱阻和保溫外徑關(guān)系保溫圓管熱阻和保溫外徑關(guān)系 對應(yīng)于總傳熱阻對應(yīng)于總傳熱阻R Rklkl為極小值時(shí)的保溫層外徑。稱為臨為極小值時(shí)的保溫層外徑。稱為臨界熱絕緣直徑，用符號(hào)界熱絕緣直徑，用符號(hào)d dc

4、 c表示。這一公式可由總傳熱阻對保表示。這一公式可由總傳熱阻對保溫材料層外徑溫材料層外徑d dx x求導(dǎo)并使其值為零得到。求導(dǎo)并使其值為零得到。整理上式得整理上式得 在上式中，與在上式中，與d dc c保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)x x以及外表面換熱以及外表面換熱系數(shù)系數(shù)2 2有關(guān)。只要知道有關(guān)。只要知道x x和和2 2就能計(jì)算出來管道保溫層的就能計(jì)算出來管道保溫層的臨界熱絕緣直徑。臨界熱絕緣直徑。知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念知識(shí)點(diǎn)：臨界絕緣直徑的概念x2xxx1211dddlddRkl2x2xcdd（1 1） 在實(shí)際工程中必須注意，當(dāng)選擇熱力管道的外壁上敷蓋在實(shí)際工程中必須注意，當(dāng)選擇熱力管道的外壁上敷蓋隔熱材料時(shí)，如果所選擇的保溫材料的臨界熱絕緣直徑隔熱材料時(shí)，如果所選擇的保溫材料的臨界熱絕緣直徑d dc c大大于管道外徑于管道外徑d d2 2 ，管道的散熱量反而比沒有保溫層時(shí)更大，直，管道的散熱量反而比沒有保溫層時(shí)更大，直到保溫層外徑到保溫層外徑d dx x大于大于d dc c時(shí)，才開始起到減少熱損失的作用。時(shí)，才開始起到減少熱損失的作用。由此可以得出，只有管道選擇的保溫材料的臨界熱絕緣直徑由此可以得出，只有管道選擇的保溫材料的臨界熱絕緣直徑d dc