如何确定制冷设备和管道隔热层厚度？

冷库制冷设备和管道隔热层厚度δ（m）可按下式计算（见图20-21）：

式中 t₁——管路或设备内氨液或载冷剂的温度（°C）；

t₂——周围空气温度（°C），可取夏季空气调节日平均温度；

t₃——隔热层外表面温度（°C），一般可按露点温度加1～2°C；

λ——隔热材料的热导率[W/（m·K）]；

D₁——管路或设备包保温层后的外径（m）；

D₂——管路或设备外径（m）；

α_w——隔热层外表面传热系数[W/（m²·K）]，一般可采用8.141W/（m²·K）。

图 20-21

在冷库工程中，为了方便计算和确定隔层厚度，利用上式绘制出如图20-22所示的隔热层厚度计算曲线图。应用已知参数和简单计算，从曲线图上就可查出所需要的隔热层厚度。

图20-22 隔热层厚度计算曲线图(www.xing528.com)

【例20-1】 某一冷库制冷装置，管道直径为108mm，管内载冷剂（或制冷剂）的工作温度为-40°C，管路周围空气温度为35°C，隔热材料的热导率λ=0.058W/（m·K）。试求其隔热层厚度。

解 按题意α_w=8.14W/（m²·K），t₁=-40°C，t₂=35°C，t₃=t_L+1.5=（29.5+1.5）℃=31°C，λ=0.058W/（m·K）

利用图20-22，从纵坐标上找到0.25这一数值，再沿横坐标方向右移，则与管径为φ108mm的斜线相交，最后从这一交点作垂线，横坐标的交点即为隔热层厚度δ。查到δ=82mm。

上例中隔热材料热导率λ可查有关手册，对矿棉及制品隔热材料、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料及玻璃棉隔热材料，λ可分别取0.0581W/（m·K）、0.0349W/（m·K）、0.0233W/（m·K）、0.0465W/（m·K）。在自然对流条件下，隔热层外表面传热系数α_w可取8.14W/（m²·K）。另外，环境温度、露点温度和隔热层外表面温度，可取表20-5的数据。

表20-5 各地区环境、露点、隔热层外表面温度 （单位：°C）

另外，在冷库实际设计中，为了更简便地选择隔热层厚度，把以上计算结果列成表20-6，方便设计人员根据设计的具体情况，直接从表上读出隔热层的厚度。

表20-6 隔热层厚度δ选择 （单位：mm）

（续）

注：δ—隔热层厚度（mm）；D_L—隔热层外径（mm）；q—管道单位长度冷损失（W/m）。