Расчет тепловой изоляции с целью предотвращения выпадения влаги на изолированной поверхности

В случае, когда температура окружающей среды выше температуры изолируемой поверхности, на последней возможно образование росы от запотевания, т. е. из воздуха выпадает конденсат.
Как известно, воздух может содержать в себе в зависимости от его температуры не больше определенного количества влаги, которое понижается вместе с понижением температуры.
Соприкасаясь с более холодной поверхностью, воздух может охладиться до температуры насыщения и часть содержавшегося в нем водяного пара конденсируется на этой поверхности. Для предотвращения запотевания применяют тепловую изоляцию, которая обеспечивает температуру на своей поверхности более высокую, чем температура насыщения. Таким образом, при определении толщины изоляции температура на ее поверхности является заданной,.т- е. она должна быть выше температуры точки росы. Исходными данными при расчете толщины изоляционного слоя в целях предохранения от конденсации влаги из воздуха являются:
а)            температура теплоносителя
б)           расчетная температура окружающего воздуха;
в)            расчётная относительная влажность - окружающего воздуха;
г)            диаметр изолируемого трубопровода:
Толщина изоляции вычисляется по следующим формулам:
а) для цилиндрических поверхностей с диаметром более 2 м и плоских
б) для трубопроводов диаметром 2 м и менее по формуле, предварительно определив
Принимая минимально возможное значение коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляционной конструкции в окружающий воздух ан = 4 ккал/м2-ч-град, что обеспечивает необходимый запас при расчете, и подставляя вместо температуру точки росы по табл. П-3 при выбранной теплоизоляционной конструкции с по табл. 3-2, вычисляется правая часть формулы (4-55), и далее из табл. П-1 по функции определяется значение.
Данный расчет не учитывает термическое сопротивление покровного слоя, что является дополнительным запасом.
г) Определение толщины изоляции газовых и оборудования для предотвращения коррозии их внутренних поверхностей
Для предохранения внутренних поверхностей коробов и оборудования от коррозии температура поверхностей не должна быть ниже 100° С и тогда не будет иметь место оседание влаги на этих поверхностях и образование слабых агрессивных растворов. Поэтому при расчетах температуру внутренней поверхности изоляционного слоя следует считать заданной, равной 100° С.
Исходными данными для расчета являются:
а)            температура отходящих газов
б)           температура окружающего воздуха
в)            коэффициент теплоотдачи от газов к внутренней поверхности стенок оборудования ав.
Расчет толщины изоляции в этом случае ведется по следующей формуле: температура наружной поверхности изоляционного слоя, ° С;
коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, термическое сопротивление теплоотдаче от поверхности оборудования к внутренней поверхности изоляционного слоя, м2-ч-град/ккал.
Для практических расчетов температура /из принимается равной температуре tv, т. е. с запасом без учета термических сопротивлений покровного слоя и теплоотдачи от окружающего воздуха к наружной поверхности.
При минимальном значении коэффициента теплоотдачи:
Ц. = 20 ккал/м2-ч-град термическое сопротивление
RB = 0,05 м2-ч-град/ккал.
В самом невыгодном случае при температуре отходящих газов I = 120° С и температуре окружающего воздуха /„ = — 30° С для теплоизоляционной конструкции с коэффициентом теплопроводности Хд3 = 0,06 ккал/м-ч-град толщина изоляции будет.
Таким образом, для защиты от внутренней коррозии достаточна минимальная конструктивно-допустимая толщина изоляции в зависимости от применяемых материалов в пределах от 20 до 40 мм и эта толщина уменьшается с увеличением температуры отходящих газов.
Толщина изоляции, определенная по нормам тепловых потерь для объектов с температурой выше 100° С, всегда более вышеуказанной минимальной конструктивной толщины изоляции и вполне обеспечивает условия для предотвращения выпадения влаги и образования агрессивных растворов на внутренних поверхностях оборудования.