 | 
|
इन्सुलेशन जाडी
इन्सुलेशन जाडीचा अंदाज, इष्टतम जाडी
प्रमाणित इन्सुलेशन रेटिंग सिस्टम सुसंगतता सुनिश्चित करते, ज्यामध्ये इन्सुलेटिंग मटेरियल R आणि U मूल्यांमध्ये रेट केले जातात. R मूल्य हे थर्मल रेझिस्टन्सचे मोजमाप आहे, जे उष्णतेच्या प्रवाहाला प्रतिकार दर्शवते. R मूल्य जितके जास्त असेल तितके प्रतिरोध आणि इन्सुलेटिंग व्हॅल्यू जास्त असतील. U मूल्ये थेट विरुद्ध असतात, जे पदार्थातून बाहेर पडणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण दर्शवतात. U मूल्य जितके कमी असेल तितके उष्णता प्रवाहाचा दर कमी होईल आणि इन्सुलेटिंग गुणवत्ता चांगली असेल.
हे पदार्थाची जाडी थर्मल चालकता द्वारे भागून व्यक्त केले जाते. पदार्थाच्या संपूर्ण भागाच्या थर्मल रेझिस्टन्ससाठी, युनिट रेझिस्टन्सऐवजी, युनिट थर्मल रेझिस्टन्सला मटेरियलच्या क्षेत्रफळाने विभाजित करा. जर तुमच्याकडे भिंतीचा युनिट थर्मल रेझिस्टन्स असेल, तर थर्मल रेझिस्टन्स मोजण्यासाठी भिंतीच्या खोलीच्या क्रॉस-सेक्शनल एरियाने विभाजित करा. पदार्थाचा युनिट थर्मल चालकता C म्हणून दर्शविला जातो आणि तो युनिट थर्मल रेझिस्टन्सचा परस्परसंवादी असतो. याला युनिट पृष्ठभाग चालकता देखील म्हटले जाऊ शकते, सामान्यतः h द्वारे दर्शविले जाते.
पाईपच्या जाडीचा अंदाज: १८०°C तापमानावर वाफेचे वाहक असलेल्या पाईपसाठी आवश्यक असलेली किमान इन्सुलेशन जाडी निश्चित करा. पाईपचा आकार ४०० मिमी NB आहे आणि इन्सुलेशनच्या बाह्य भिंतीचे जास्तीत जास्त स्वीकार्य तापमान ५०°C आहे. पाईपच्या तापमान श्रेणीसाठी इन्सुलेशन मटेरियलची थर्मल चालकता ०.०४ W/m·K म्हणून घेतली जाऊ शकते. पाईप लांबीच्या प्रति मीटर वाफेपासून होणारे उष्णता नुकसान ८० W/m पर्यंत मर्यादित असले पाहिजे.
दंडगोलाकार भिंतीवरून वहनाद्वारे रेडियल उष्णता हस्तांतरणासाठी, उष्णता हस्तांतरण दर खालील समीकरणाद्वारे व्यक्त केला जातो.
T1 = 50oC
T2 = 180oC
400 मिमीचा r1 NB = 0.2032 m
k = 0.04 W/m·K
N = सिलेंडरची लांबी
Q/N = पाईपच्या प्रति युनिट लांबीची उष्णता कमी होणे
Q/N = 80 W/m
म्हणून, वरून रेडियल उष्णता हस्तांतरण दर समीकरणात दिलेले आकडे टाकून,
80 = 2pi × 0.04 × (180-50) ÷ ln(r2/0.2032)
ln(r2/0.2032) = 2pi × 0.04 × (180-50) / 80 = 0.4084
म्हणून, r2= r1 × e0.4084
r2= 0.2032 × 1.5044 = 0.3057 m
म्हणून, इन्सुलेशन जाडी = r2 – r1
जाडी = 305.7 – 203.2 = 102.5 मिमी
इन्सुलेशन जाडीवर काही फरक घेतला पाहिजे कारण जर वाहक उष्णता हस्तांतरण दर इन्सुलेशन भिंतीच्या बाहेरील संवहनी उष्णता हस्तांतरण दरापेक्षा जास्त असेल तर बाह्य इन्सुलेशन भिंतीचे तापमान 500oC पेक्षा जास्त मूल्यांपर्यंत वाढेल. म्हणून, या नमुना समस्येमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अंदाजांपेक्षा कमी मूल्यांपर्यंत प्रवाहकीय उष्णता हस्तांतरण दर मर्यादित असावा. या नमुना समस्येचा उद्देश रेडियल उष्णता वाहक गणना प्रदर्शित करणे आहे आणि इन्सुलेशन जाडीच्या व्यावहारिक गणनांसाठी देखील इन्सुलेशन भिंतीच्या बाहेरील संवहनी उष्णता हस्तांतरणाचा विचार करणे आवश्यक आहे.
पाईपसाठी इष्टतम जाडी: इन्सुलेशनची आर्थिक जाडी इन्सुलेशनच्या पहिल्या खर्चावर (इन्सुलेटिंग खर्च) आणि देखभाल खर्चावर आणि उष्णतेच्या नुकसानाचे वार्षिक मूल्य यावर अवलंबून असते, जे स्टीम उत्पादनाच्या खर्चावर आणि लॅगिंगच्या थर्मल चालकतेवर अवलंबून असते. सामान्यतः जाड इन्सुलेशन जास्त देय खर्च आणि कमी उष्णता नुकसान खर्च दर्शवेल.
इन्सुलेटिंग खर्च: प्रति मीटर लांबी इन्सुलेशन सामग्रीची किंमत
= pi * [(R2)2 – (R1) 2] *C1
जिथे C1 ही प्रति घनमीटर रुपयांमध्ये लॅगिंग सामग्रीची किंमत आहे.
ऑपरेटिंग खर्च: पाईपवरील इन्सुलेशनद्वारे प्रति मीटर लांबी उष्णता कमी होणे Q = 2*pi*k*[(T1-T2)/log (R2/R1)] ने दर्शविले जाते.
T1 हे इन्सुलेशनचे आतील पृष्ठभागाचे तापमान आहे.
T2 हे इन्सुलेशनचे बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान आहे.
R1 आणि R2 हे इन्सुलेशनचे आतील आणि बाह्य त्रिज्या आहेत.
K ही इन्सुलेशन मटेरियलची थर्मल चालकता आहे.
याचा युनिट उर्जेच्या उत्पादन खर्चाने गुणाकार केल्यास ऑपरेटिंग खर्च मिळतो.
जाडीचा इष्टतम: प्लॉट केल्यावर ते सर्वात कमी बिंदू दर्शवते, जे आर्थिक इन्सुलेशन जाडी देते.
 |
 |