Решение. В химических производствах практически все аппараты и трубопроводы покрывают тепловой изоляцией или термоизоляцией

В химических производствах практически все аппараты и трубопроводы покрывают тепловой изоляцией или термоизоляцией.

Термоизоляцию аппаратов и трубопроводов делают ради достижения 2-х главных целей:

1. Обеспечение нормальных санитарных условий в производстве. Очевидно, если на горячую поверхность наложить слой какого-либо материала, то температура по толщине слоя будет понижаться. Этим способом достигается такое понижение температуры внешней поверхности изолированной конструкции, которое предотвращает термический ожог персонала, обслуживающего производство.

2. Уменьшение потерь теплоты в окружающую среду. В общем случае слой термоизоляции представляет собой дополнительное термическое сопротивление потоку теплоты из аппарата (или трубопровода) в окружающую среду, что уменьшает интенсивность теплообмена.

В качестве термоизоляционных материалов используют вещества, обладающие низкой теплопроводностью [обычно ниже 0,2 Вт/(м×К)]. Ассортимент теплоизолирующих материалов весьма обширен – пробка, асбест, шлаковая или стеклянная вата, совелит и др.

Необходимо, чтобы теплоизолирующий материал был термостоек при соответствующей температуре поверхности, на которую он наносится. В связи с этим высоко нагретые стенки аппаратов и трубопроводов иногда покрывают несколькими слоями изоляции в порядке убывания допустимой ими температуры.

Совелит – мастичный термоизоляционный материал. Это порошок, состоящий из лёгкой магнезии (85 %) и асбеста (15 %). Порошок смешивают с водой, пастообразную массу наносят на поверхность любой конструкции, как правило – горячей, в результате чего получают так называемую мастичную конструкцию.

или

откуда

.

Теплопроводность изоляции зависит от температуры. В качестве расчётной температуры берём среднюю по толщине слоя температуру. Однако граничные температуры слоя здесь не известны. Примем Т _{ст х} = 100 °С и Т _ст2 = 40 °С. Тогда

 Þ  .

; ;

.

Найденные температуры Т _{ст х} и Т _ст2 соответствуют принятым предварительно, следовательно расчёт является корректным.

Отметим, что по толщине стали температура почти не изменяется!