Wärmedämmung von Rohr berechnen

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von Mickystone, 29 Nov. 2012.

  1. Servus,

    ich versuche gerade zu berechen wie dick meine Wärmeisolierung von einem Rohr sein muss, um die gewünschte Temperatur an der Außenwand zu bekommen.

    Ich habe am Rohr (Durchmesser = 130mm) eine Temperatur von 450°C anliegen.

    Außerhalb der Isolierung soll eine Temperatur von 60 Grad herrschen.

    der Wärmeleitkoeffizient des Dämmstoffes beträgt 0,07 W/(m*K)

    (Die Länge von dem Rohr wäre 65mm)


    Weiß jemand eine Formel mit der ich das berechnen kann?

    Oder kann mir sagen, wo ich schauen kann...?


    Wäre euch sehr dankbar


    Grüße mic
     
  2. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    schau mal hier
    http://www.schweizer-fn.de/berechnung/waerme/rohrisol/rohrisol_start.php
     
  3. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    Die Aufgabe ist nicht vollständig, es fehlt der Volumenstrom durch das Rohr. Irgendwoher musst Du doch die Leistung bekommen, die bei einer Temperaturdifferenz von 390K durch die Isolation geht. Siehe ohmsches Gesetz der Wärmeleitung:

    R_{th}=\frac{\Delta\vartheta}{\dot Q}

    Dabei ist der thermische Widerstand wegen der Zylindersymmetrie

    R_{th}=\frac{\ln{\frac{r_a}{r_i}}}{\lambda\cdot 2\cdot\pi\cdot l

    Daraus könntest Du leicht den Außenradius der Isolation berechnen, wenn die rechte Seite der Widerstandsgleichung bekannt wäre. Aber da fehlt, wie gesagt, die Wärmeleistung durch die Isolation. Und die muss durch das im Rohr strömende Medium herangeführt werden. Dazu fehlen jedoch jegliche Angaben. Eigentlich fehlen für eine realistische Berechnung auch noch Angaben über die Umgebungstemperatur und über die Konvektionsbedingungen. Aber falls die Wärmeverlustleistung bekannt wäre, könnte man die Isolationsdicke bereits bestimmen.
     
  4. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    Da fehlt noch einiges:

    Man muss den Wärmefluss auf der Außenseite der Isolation auch noch an die Umgebung "ankoppeln".
    Ist diese Ankoppelung schlecht (stellen wir uns z.B. Vakuum vor),
    dann wird die Außentemperatur hoch sein, egal, wie dick die Isolierung ist;
    ist sie gut (z.B. indem man außenrum Kühlrippen vorsieht)
    wird die Außentemperatur niedrig sein.

    Gleiches gilt für die Einleitung des Wärmeflusses auf der Innenseite des Rohres:
    ISt das sehr glatt und die Strömung laminar, wird wenig Wärme in die Wandung eingebracht.

    Auch der Volumenstrom des "Kühlmediums" außen spielt eine wesentliche Rolle:
    ISt das stehende Luft ohne Möglichkeit zur Konvektion, wird die Oberfläche heiss sein;
    ist das schnell fließendes Wasser, ist die kühl.
     
  5. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    Erstmal merci für die Infos.

    und die Seite. Ist ja echt klasse, was man dort alles machen kann.

    Um mal genauere Infos zu geben.

    Das Rohr ist in einer Box eingebaut -> dementsprechend gibt es dort nur normale Konvektion. (keine Erzwungene)

    Es ist waagrecht eingebaut

    Durch das Rohr strömt ein Gas mit von 950° Celsius

    An der Außenwand des Rohres herrschen aber 450°C

    Die Außenwand ist 1,5mm dick und besteht aus 1.4828 -> Wärmeleitkoeffizient von 15

    Dann soll eine Dämmschicht kommen, von der ich leider noch nicht weiß wie dick die genau sein muss.
    (nur diese hat einen Wärmeleitkoeffizient von 0,07)
    Und außen kommt dann nochmal ne Schicht mit 2mm Stahl 1.4828

    Durch das Rohr strömt ein Volumenstrom von 1,854 m^3/h

    (es hat zwar an der Stelle eine Anbindung, aber diese wollte ich erstmal nicht bertrachten)

    mehr fällt mir grad nicht ein...

    mit dem Programm komm ich auf jeden Fall schon sehr weit.

    Leider kann ich selbst an der Außewand des Rohres durch 1000°C heißes Abgas keine 450° an der Außenwand erreichen.

    Vielleicht hat ja noch jemand ein zwei Tipps.

    Gruß mic
     
  6. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    achja und die Außentemperatur (stehende Luft) 60°C

    und Luftfeuchtigkeit ist so gut wie keine da...
     
  7. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    ... soso:
    Was 50° Temperaturunterschied so alles ausmachen ... :)

    Abgesehen von diesen Widersprüchen kriegst du die Oberflächentemperatur runter,
    indem du die Oberfläche deines Isolierstoffes kühlst:
    Das kannst du natürlich auch durch Anblasen machen,
    aber ich denke, dir würde eine passive Kühlung z.B. ein verripptes Aluprofil (Rippen senkrecht!) besser gefallen.
    Schieb das Ganze doch in so ein Rippenrohr, wie es bei Kompressoren eingesetzt wird!


    P.S.: Was ich noch unbedingt wissen wollte:
    Wie hast du den Volumenstrom DERARTIG genau gemessen?
     
  8. AW: Wärmedämmung von Rohr berechnen

    Der Volumenstrom wird am System angezeigt.

    Ist von mir nur umgerechnet worden.

    30,6 slm in 1,854 m^3/h

    Rippen sind leider bei meinem Bauteil keine Option.

    Es wird aber auf jeden Fall isoliert mit einem Hochtemperaturisolierstoff
    Und diese Dicke wollte ich berechnen.


    Gruß mic
     

Diese Seite empfehlen