Задача №1.8

Металлическая труба с внутренним диаметром d₁ = 160 мм и наружным диаметром d₂ = 170 мм покрыта двухслойной теп­ловой изоляцией. Толщина первого слоя изоляции (жаро­упорной) δ₂ = 20 мм, второго слоя δ₃ = 50 мм. Температура внутренней по­верхности трубы t_W1 = 300°, наружной поверхности второго слоя изоля­ции t_W4 = 40°С..

Определить тепловые потери трубопровода на 1 пог. м его длины и температуры поверхностей слоев t_W2 и t_W3 если коэффициент тепло­проводности материалов имеет следующие значения: металла трубы λ₁= 50 вт/м·град, первого слоя жароупорной изоляции λ₁= 0,11 вт/м·град, второго слоя изоляции λ₁= 0,034 вт/м·град.

Решение

Тепловой поток, проходящий через стенку трубы дли­ной в 1 м, может быть вычислен по формуле:

Для получения температуры t_w2 воспользуемся формулой откуда:

Для сравнения определим величину q* из приближенной формулы значения φ₁; φ₂; φ₃ определим по рисунку:

Для первого слоя

Для второго слоя

Для третьего слоя