The conditions of expediency of using thermal insulation materials are considered
thermal insulation, thermal resistance, heat loss
В работе [1] рассмотрены некоторые положения, которые следует учитывать при подборе материала тепловой изоляции. Показано, что при подборе материала для тепловой изоляции следует определить так называемый критический диаметр 
и проверить условие целесообразности применения выбранного материала.
Влияние наружного диаметра многослойной цилиндрической стенки, состоящей из n слоев (рисунок 1), на ее линейное термическое сопротивление 
иллюстрирует рисунок 2.
|
|
|
|
Рисунок 1 – Разрез многослойной цилиндрической стенки |
Рисунок 2 – Зависимость термического сопротивления теплопередачи цилиндрической стенки от наружного диаметра тепловой изоляции |
На участке графика, соответствующем увеличению наружного диаметра тепловой изоляции от 
(неизолированный аппарат) до основное влияние на термическое сопротивление стенки оказывает площадь наружной поверхности стенки, которая с увеличением 
также будет возрастать. Поэтому значение уменьшается и достигает минимума 
при 
. Другими словами, термическое сопротивление теплоизолированной стенки становится меньше номинального термического сопротивления стенки без слоя тепловой изоляции 
. Из сказанного очевидно, что не следует использовать слой тепловой изоляции в диапазоне
|
|
(1) |
Если наружный диаметр тепловой изоляции превышает , то основное влияние на оказывает толщина слоя тепловой изоляции. Соответственно термическое сопротивление стенки увеличивается и становится равным при значении диаметра изоляции 
. Поэтому назначение диаметра тепловой изоляции в интервале
|
|
(2) |
также нецелесообразно.
Для эффективного использования слоя тепловой изоляции значение критического диаметра не должно превышать наружного диаметра неизолированной стенки, т. е. должно выполняться условие:
|
|
(3) |
или
|
|
(4) |
где 
– коэффициент теплопроводности материала тепловой изоляции, Вт/(м·К); 
– коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающей среде (атмосферному воздуху), Вт/(м2·К).
Соответственно, коэффициент теплопроводности выбранного материала тепловой изоляции должен удовлетворять условию:
|
|
(5) |
Поэтому, при подборе материала для тепловой изоляции следует определить ее критический диаметр по [1] и проверить условие целесообразности применения выбранного материала (5).
В нормативной литературе [2] приводятся значения предельной толщины теплоизоляционных конструкций для оборудования и трубопроводов в зависимости от диаметра изолируемой поверхности и температуры. Если расчетная толщина изоляции больше предельной, следует принимать более эффективный теплоизоляционный материал и ограничиться предельной толщиной тепловой изоляции, если это допустимо по условиям технологического процесса.
1. Scherbin, S.A. Podbor materiala dlya ustroystva teplovoy izolyacii / S.A. Scherbin, V.A. Glotov // Sovremennye tehnologii i nauchno-tehnicheskiy progress. – 2021. – T. 1. – № 8. – S. 103-104.
2. SP 61.13330.2012. Svod pravil. Teplovaya izolyaciya oborudovaniya i truboprovodov. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 41-03-2003. M.: Minregion Rossii, 2012.
