Статья: Программный расчет тепловой изоляции трубопроводов по заданной температуре наружной поверхности теплоизоляционной конструкции

Цель. Тепловая изоляция трубопроводов играет важную роль в сохранении невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов и защите окружающей среды от вредных выбросов и парниковых газов. Цель исследования – разработка и реализация алгоритма программного расчета толщины тепловой изоляции и определения теплотехнических характеристик теплоизоляционной конструкции, соответствующих заданной температуре ее наружной поверхности. Метод. Методической основой исследования является теория стационарного теплообмена через многослойную цилиндрическую стенку. Новизна работы заключается в создании алгоритма программного расчета, расширяющего нормативный подход за счет определения совокупности теплотехнических параметров, а также в реализации процедуры верификации результатов, обеспечивающей их достоверность и соответствие нормативным требованиям. Программные вычисления выполнены методом последовательных приближений. Результат. Для стального трубопровода с условным диаметром 300 мм (325 мм×8,0 мм) и температурой сухого насыщенного водяного пара 2500С заданная температура наружной поверхности теплоизоляционной конструкции 45 0С может быть обеспечена в случае применения минераловатного цилиндра с расчетной толщиной слоя 244 мм. Линейная плотность теплового потока через цилиндрическую теплоизоляционную конструкцию составит 111Вт/м, что не превышает допустимой нормативной величины (148 Вт/м). Вывод. Разработанная программа позволяет выполнять автоматизированные расчеты, связанные с проектированием тепловой изоляции трубопроводов. Благодаря используемой в программе проверке результатов программных вычислений ошибка математических расчетов исключена.