Теплоизоляция и теплопотери

[Power ON]

И хотелось бы видеть потери для голых труб без изоляции?
D52 х1,5м при +20⁰, потери 10%?

[Игорь]

Голая металлическая труба без принудительного обдува теряет с каждого квадратного метра поверхности примерно 10 ватт на каждый градус перепада температур между содержимым трубы и воздухом.

Труба ректификационной колонны Днар52 мм длиной 1,5 метра при средней температуре внутри 80 градусов и снаружи 20, теряет 150 ватт тепла, или около 10% от средне-обычной мощности нагрева для такой колонны. Это примерно в 2-3 раза больше максимально допустимого.

добавлено: 31-07-2017, 16:03:31
Утепление куба имеет более весомое влияние на стабильность ректификации, так как в отличие от трубы колонны, температура в кубе, а значит и его теплопотери, растут по мере ректификации, и полезная мощность снижается.

[Игорь]

К слову, если кому–то интересно, можно поэкспериментировать с определением захлебывающей мощности в начале, конце и в середине ректификации, в также при разных отборах, скажем, при работе на себя, при крейсерской скорости и при половине... Не вижу большой сложности сделать еще одну "шпору", которая будет корректировать нагрев по мере изменения кубовой температуры и по мере изменения отбора, таким образом постоянно удерживая процесс в истинно предзахлебном состоянии.
Если говорить о Росе, это добавит два коэффициента в скрытых настройках - коэффициент, учитывающий кубовую температуру и коэффициент, учитывающий отбор.

[Power ON]

тепление куба имеет более весомое влияние на стабильность ректификации, так как в отличие от трубы колонны, температура в кубе, а значит и его теплопотери, растут по мере ректификации, и полезная мощность снижается.

основные тепловые потери системы на кубе с тенами, ведь площадь куба в 3..4 раза больше площади трубы, да и температура жидкостей в кубе поболее трубной...

Но с другой стороны паровая зона куба, излучая в космос 300Вт, подрабатывет как аля.алямбик, а это может +1ТТ??

[Игорь]

Изменение теплопотерь по ходу процесса - это нестабильность полезного нагрева. При дистилляции это до одного места, при ректификации - очень плохо. Предзахлебный режим перестает быть таковым и разделение снижается.

это может +1ТТ??

Не обольщайся.

[Power ON]

Убедительно!!!!

Куб надо обязом утеплять и оч хорошенько!!

[OlegCh]

Смутили меня приведенные формулы. Обычно мысленно подставляю критические значения, чтобы понять насколько оно далеко от реальности. Если в эти в качестве "теплоизолятора" подставить фольгу из серебра, то получатся теплопотери больше чем физически можно подать мощности. Чувство что формулы приведены для устройства, где окружающая среда может "собрать" всю энергию, которая доходит до внешних стенок без задержек, например если трубу поместить в жидкость с большим потоком. На практике это не так.

Накопал пару калькуляторов теплопотер трубопроводов + прикинул на калькуляторе, который использовал для расчета теплоизоляции дома и который с реальными затратами на отопление сходился в пределах 10-20%.  Получились цифры в тех же порядках (1.5-2 раза меньшие теплопотери).

Копнул еще, подключил остатки воспоминаний о физике и обнаружил что во всех (с теми что встречался) фигурирует еще коэффициент - коэффициент теплопередачи. Это эмпирическая величина, которая показывает +- сколько теряет 1 кв м голой поверхности при "нормальных условиях" и он зависит от много чего, в частности от геометрии нагреваемого тела, положения в пространстве и тд

Подумал, а можно чисто из любопытства вычислить этот коэфициент для конкретного прибора и условий.
Теоретически можно. Способов 2.
1. Простой - собрать куб без колонны. Заткнуть все отверстия чтобы исключить испарение. Нагреть до температуры градусов 40-50, стабилизировать и померять мощность на поддержание этой температуры. Это и будут теплопотери при данной температуре. Коэффициент будет равен
[attachimg=1]
Где
T1 - температура в кубе
T0 - температура в комнате

Если поставить на этот куб колонну и проделат тоже самое, получим новый коэффициент, по разнице можно вычислить потери именно колонны.
То же можно сделать с дефом.

2. Сложнее. Собрать тоже самое, нагреть до температуры определенной температуры и вычислить нагрев. Далее коэффициент вычисляется по второй формуле:
[attachimg=3]
Ну а собственно теплопотери при конкретных температурах в помещении и в кубе-колонне:
[attachimg=2]

[Игорь]

Если в эти в качестве "теплоизолятора" подставить фольгу из серебра, то получатся теплопотери больше чем физически можно подать мощности.

из какого сообщения фоомулы? И откуда такие выводы? Фольга из серебра практически прозрачна для потока тепла. Она не увеличит потерь тепла и не уменьшит.

[OlegCh]

Q=0.04 x S x (Tk-Tв) / t , где...
Q - потери тепла в ваттах,
0,04- теплопроводность большинства типов вспененной изоляции (ватт/м-градус),
S - площадь поверхности изоляции в м²
Тк-Тв – разность температур между кубом и воздухом, градусы
t - толщина изоляции, метров.

В стартовом сообщении +- такое же. Если подставить коэффициент теплопроводности серебра 429 и взять толщину изоляции 1 микрон, то формула даст значение 429 мегаватт на метр на градус. Да это поток тепла, который может пропустить через себя фольга - прозрачна, это просто умозрительный эксперимент. Но теплопотери так не расчитать. Если работоспособность формулы зависит от выбора изолятора, то в ней чего то нехватает.

Она не увеличит потерь тепла и не уменьшит.

Для трубы из нержавейки в значимых величинах. Если труба будет черной - уменьшит уже заметно. Если ей обернуть минеральную вату - может уменьшить выступая в роли пароизолятора.

[OlegCh]

Немного мыслей о потери тепла через крышку куба. На вскидку при разнице температур 60 градусов (20 комната и 80 куб) через крышку куба идет утечка тепла излучением 450 ватт на квадрат * коэффициент излучения поверхности. Для куба в 50 см в диаметре из полированной нержавейки (коэффициент 0.075) потери будут 6.8 ватт. Если же "зачернить" поверхность - довести коэффициент до 0.8 - получим 72 ватта. Для сравнения через конвекцию потери будут порядка 80-100 ватт). К чему веду - мы можем увеличить теплопотери через крышку куба заметно. Увеличит ли это эффект парциальной конденсации?

Если копнуть чуть глубже и крышку куба охлаждать принудительно и управляемо - что это даст?

[Батарейкин]

что это даст?

не хер вам делать....
(((((((((((
праздновать идите!!!

[Игорь]

В стартовом сообщении +- такое же. Если подставить коэффициент теплопроводности серебра 429 и взять толщину изоляции 1 микрон, то формула даст значение 429 мегаватт на метр на градус.

Кроме теплопроводности и толщины, в формулу надо подставить и две температуры на поверхностях фольги. Вместо этих температур, ты пытаешься подставить температуры куба и воздуха, поэтому и получаешь нелепые результаты.