Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя)

Уважаемые знатоки,

прошу помочь мне в расчете температуры внешнего контура трубы.

Исходные данные:
- есть труба-сендвич, температура поверхности внутренней трубы известна (для упрощения можно принять ее равной Т дыма/газов, проходящих по ней) - 500 градусов для практического рассчета;
- известна толщина утеплителя (50 или 100 мм для рассчета) и коэффициент его теплопроводности (например, Rockwool - ~0.043 Вт/м*К)
- температурой внешней среды можно пренебречь (или по итогам ее суммировать)?

Как рассчитать температуру на наружной поверхности утеплителя?..

Вопрос не праздный, а имеет практическое применение - выбор материала обшивки для собственного ("кустарного") производства сендвича для банной печи на улице.

Да и в выборе толщины утеплителя и, соответственно, материала внешней оболочки для покупного сендвича тоже пригодится - а то я слышал в одной из фирм, что при толщине утеплителя в сендвиче в 50мм в банном режиме снаружи должна быть, как минимум A-430/0.5 - мол, оцинковка прогорит..

Правду ли говорят в магазинах? Нужна помощь в теории, расчете. Уверен, будет полезно многим рационально думающим (тем, кто покупает/строит, рассчитывая, а не поддаваясь на голословные заявления продавцов).

Спасибо.

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Чтобы внутренняя труба не прогорела температура окалинообразования используемой стали должна быть выше максимальной температуры выходных газов, плюс сталь не должна иметь тэнденции к межкристаллической коррозии.
Так что оцинковка для твоих условий не проходит однозначно. А430 спорно, потому как есть эта зараза меж кристаллическая коррозия.
Следующий вопрос, а зачем тебе вообще сэндвич? может лучше однослойную трубу использовать? И наконец просто офигивательная конструкция " банная печь на улице" (С) это как?

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Как всегда, огромный респект уважаемому НН за оперативную реакцию. Искренне спасибо, очень приятно.

Честно говоря, я рассматриваю для своей трубы именно одностенную конструкцию и - после долгих метаний - чувствую, остановлюсь пока на одностенке из AISI-304 / 0.8 мм (вроде как A-321 или А-316 - перебор, а A-430 вроде как недобор, но, опять же, перечитав описания сталей, слегка в шоке и опираюсь пока на устные консультации продавцов, а они, как обученные на одной лекции ).

Дальше - хуже режимы у меня планируются жесткие по конденсату. Я, подумав, что после хорошей бани, да особенно зимой, было бы хорошо Малютку Ферингера перевести в режим тления и продолжать потихоньку отапливать (тем более каменка будет еще теплой - пусть отдает постепенно тепло людям ) помещение КО1 и КО2 (на 2 этаже) - для поддержания плюсовой температуры.

И тут (в режиме тления) мне от конденсата, думаю, никуда, вот и смотрю на будущие варианты (если "одностенка" будет сильно течь гадостью в конденсатосборник) утепления - тогда буду делать "самодельный сендвич".

Теоретически, все более-менее просто - каменную вату на "одностенку" (50 или 100 - нужен расчет - как раз тот, над которым бъюсь), закрепляю проволокой, а далее - чем-то закрыть каменную вату от атмосферных осадков. И тут - самое интересное

Из материалов на ум пока пришло только стекловолокно/стеклоткань. Позвонил в соответствующие фирмы, мне сказали - протекает, если не пропитать стеклянным клеем, но, говорят, есть стеклопластик - герметичен, стоек и пр., НО! температура от -40 до +60... Вот и думаю - как посчитать температуру на ВТОРОМ (внешнем) кожухе, зная примерно температуру внутренней трубы и толщину кам.ваты (или наоборот - посчитать толщину кам.ваты, зная Т внутр. трубы и Т макс внешней)?

Говоря про оцинковку, я имел в виду именно внешний контур. Продавцы напугали тем, что сендвич "А-304 внутри + 50мм утеплителя + оцинковка снаружи" для банных печей перегревается и выходит из строя ИМЕННО ОЦИНКОВКА СНАРУЖИ... я чегой-то не могу поверить...

Это неудачная конструкция моего "ломанного русского" В фразе "для .. производства сендвича для банной печи на улице" часть "на улице" относится к сендвичу, а не печи ))


Вдогонку: читая про стали, я был в полной уверенности, что именно аустенитные стали подвержены МКК.. разве не так?

Вот только что перепроверил:

явная ссылка на то, что противостоит МКК вплоть до +1000 град.

а в
http://www.tmtrading.ru/truba_aisi_304.htm - ни слова о МКК (умалчивают о недостатке? стандартный прием)

согласно http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/pages/tableproperties
недостатка 304, в плане противодействия МКК, лишена 304L (которая "Отличается высокой устойчивостью к воздействию межкристаллической коррозии, используется при температуре до 425°С. По химическому составу отличается от 304 почти вдвое меньшим содержанием углерода.")

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Это задача теплопередачи.

Пренебрегаем стальными кожухами – их как бы нет, поскольку теплопроводность стали велика, а толщина кожухов мала.
Температура дымовых газов T1, окружающего воздуха T2 (известны), температура наружной стенки T2c, внутренней T1c (неизвестны).


Линейная (на погонный метр) плотность теплового потока (Вт/кв.м/м)

q=(T1-T2)/(1/(pi*d1*alfa1)+1/(2*pi*lamda)*ln(d2/d1)+1/(pi*d2*alfa2);
T1c=T1-q/((pi*d1*alfa1),
T2c=T2+q/(pi*d2*alfa2) или T2c=T1c-q/((2*pi*lamda)*ln(d1/d2))


d1-внутренний, d2 – наружный диаметр, alfa1 – коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к внутренней стенке, для дымовых газов, при скорости потока 1,5…2 м/c, alfa1=10…15 Вт//(кв.м град), для воздуха, при свободной конвекции alfa2=6 Вт//(кв.м град), lamda= 0.043 Вт/м*К (Ваши данные).

Вариант 110 мм, 210 мм. T1,T2, например 500 и 20 град, пусть
q=(500-20)/(1/(3,14*0,11*10)+1/(2*3,14*0,043*ln(0,21/0,11))+1/(3,14*0,21*6))=76,6Вт/(кв.м)/м,
T1c=500-76,6/((3,14*0,11*10)=478 оС,
T2c=20+76,6/((3,14*0,21*6)=39 оС.

То есть температура никакая.. Вообще Ваш материал имеет весьма низкий коэффициент теплопроводности. Как у пенопласта. Проверьте. Нужно еще учесть конструкцию и условия эксплуатации– в расчете это сплошной цельный слой утеплителя. Насколько стабильны свойства материала?

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Огромное спасибо за расчет и описание методики!! Уверен, что это будет оч. полезно не только мне.

Теплопроводность Rockwool light batts взята с офиц. сайта:

http://guide.rockwool.ru/products/building_insulation/lightbatts.aspx

Теплопроводность
λ10 = 0,036 Вт/(м·К)
λ25 = 0,038 Вт/(м·К)
λА = 0,040 Вт/(м·К)
λБ = 0,042 Вт/(м·К)

Если конденсата будет дюже много и я соберусь делать "самопальный" сендвич - для внешнего контура (при Т внешней оболочки в 39 расчетных градусов) вполне можно будет использовать и стеклопластик (его рабочие температуры до +60). Естественно, понимаю, что чем более равномерно положу и укреплю утеплитель, тем более равномерно будет распределена температура на поверхности..

Еще раз спасибо!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

я соберусь делать "самопальный" сендвич - для внешнего контура

"Самопальный" близкий к слову "самосожжённый"::

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Именно!
Сам сваял!
Сам спалил!
Удачи!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Если я Вас правильно понял, то Ваше высказывание относится к марке дымоходов , которые Вы испытывали в Воронеже и результаты испытаний оных не выкладывайте на русбанях http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?t=7215. Хотя обещали!Прошло 4,5 мес. Т.к. Вулкан и ТиС Вы объявили , что испытывать не будете, надо полагать речь идет о сендвичах заявленного, испытанного Вами производителя!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Каюсь!

Мне стыдно, что так я и не доделал результаты...
Уже все в графики вбито и начерчено и остается малость...
Скоро будет!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Народ ждет! Будет интересно.

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Работа не терпит спешки!
Прошу не торопить!
Всему своё время!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Не все же Вам их делать

А если серьезно, то процесс кропотливый, но ничего технически невозможного в самостоятельном производстве не вижу.
Если расчет верен и внешняя Т около 40-50 град, но гореть ничего не будет.

А где конструктив? Я так погляжу, _обыватели_ тут - тролли. Языком почесать и обгадить соседа - мастера.


UPD: Междусобойчики прошу вести в другой теме. Тут - обсуждение правильности расчетов, подтверждение практическими замерами и пр.

Спасибо.

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Лайт батсс вам не подойдет,
1 он слишком рыхлый - будет проседать со временем
2 много связующего мало волокна- будет спекаться со временем и распадаться
Рекомендуется утеплитель для качественной теплоизоляции дымохода 100-120 кг. М3
По сталям: наиболее окалиностойные 309, 310
Для банной печи прямоточной актуально
При условии правильной разделки можно и 50 мм утеплителя, хотя для 600-700с лучше 100 мм утеплителя. Графики прогрева на сайте теплова и сухого есть.

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

Вот это по делу, вот это толково. M3 = Изорок М3? Он лучше Rockwool firebatts (там тоже вроде связующего мало и он плотнее, чем lightbatts)?

Спасибо!

 

Расчет Т внешнего контура сендвича(в зависимости от Т внутри и толщины утеплителя

М3 -метр кубический, плотность утеплителей идет в кг на объем,
Еще роквуул производит готовые цилиндры, но в это не вникал