保温层厚度的计算与校核
1 已知条件
保温棉内侧对流换热系数h1=70w/(m2·k)，温度分别为0℃、-60℃、-138℃。

铝片的厚度∝1为5mm，传热系数λ1=236w/(m2·k)。

保温棉的传热系数λ2=0.022 w/(m2·k)。

保温棉外侧的空气温度为35℃，其表面温度查空气焓湿图，取35℃、65%相对湿度情况下的露点温度。

保温棉外侧的对流换热系数h2=8 w/(m2·k)。

2 保温棉厚度计算
2.1 露点温度
空气温度T a=35℃，相对湿度为65%时，查空气焓湿图得到露点温度T d=27.57℃。

2.2最大允许冷损失量的计算
根据《工业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264-97）》，最大允许冷损失量应按以下公式进行计算：
当T a-T d≤4.5时： [Q]=-(T a-T d) αs;
当T a-T d >4.5时： [Q]=-4.5 αs
其中αs绝热层外表面向周围环境的放热系数。

T a-T d=（35-27.57）℃=7.43℃，故最大允许冷损失量
[Q]=-4.5 αs=-4.5×8=-36w。

2.3 保温棉厚度的计算
由传热公式知：
[Q]= (T i-T a)/ (1
ℎ1+∝1
λ1
+∝2
λ2
+1
ℎ2
)
其中∝2为保温层的厚度。

由此得到∝2=λ2×（T i−T a
[Q]−1
ℎ1
−1
ℎ2
−∝1
λ1
）
1 保温层内侧温度为0℃时
保温层厚度∝2= λ2×(T i−T a
[Q]−1
ℎ1
−1
ℎ2
−∝1
λ1
)=0.022×(0−35
−36
−1
70
−1
8
−0.005
236
)=0.018m
2 保温层内侧温度为-60℃时
保温层厚度∝2= λ2×(T i−T a
[Q]−1
ℎ1
−1
ℎ2
−∝1
λ1
)=0.022×(−60−35
−36
−1
70
−1
8
−0.005
236
)=0.054m
3 保温层内侧温度为-138℃时
保温层厚度∝2= λ2×(T i−T a
[Q]−1
ℎ1
−1
ℎ2
−∝1
λ1
)=0.022×(−138−35
−36
−1
70
−1
8
−0.005
236
)=0.103m
3 保温层厚度的校核
设保温层外侧表面的温度为T f
1 保温层内侧温度为0℃时
取保温层厚度∝2=0.025m
传热量[Q] = (T i-T a)/ (1
ℎ1+∝1
λ1
+∝2
λ2
+1
ℎ2
)= (0-35)/ (1
70
+0.005
236
+0.025
0.022
+1
8
)=-27.44w
T f=T a+[Q]
ℎ2=35−27.44
8
=31.57℃>T d=27.57℃故符合要求。

2 保温层内侧温度为-60℃时取保温层厚度∝2=0.065m
传热量[Q] = (T i-T a)/ (1
ℎ1+∝1
λ1
+∝2
λ2
+1
ℎ2
)= (-60-35)/ (1
70
+0.005
236
+0.065
0.022
+1
8
)=-30.71w
T f=T a+[Q]
ℎ2=35−30.71
8
=31.16℃>T d=27.57℃故符合要求。

3 保温层内侧温度为-138℃时取保温层厚度∝2=0.125m
传热量[Q] = (T i-T a)/ (1
ℎ1+∝1
λ1
+∝2
λ2
+1
ℎ2
)= (-138-35)/ (1
70
+0.005
236
+0.125
0.022
+1
8
)=-29.72w
T f=T a+[Q]
ℎ2=35−29.72
8
=31.29℃>T d=27.57℃故符合要求。