Een stoomleiding (Di = 15 [cm], Du = 16 [cm]) wordt bekleed met isolatiemateriaal over een lengte van 150 [m]. In de pijp stroomt oververhitte stoom van 260oC en 8 [bar]. De temperatuur mag over de afstand van 150 [m] niet dalen beneden 250oC. De temperatuur van de isolatie aan de buitenkant is 25oC.
Gegevens:
- k(ijzer) = k1 = 58 [W/m.K]
- k(isolatie) = k2 = 0,057 [W/m.K]
- Φm(stoom) = 1,44 [kg/s]
- Cp(stoom) = 33,4 [kJ/kmol.K]
- h(stoom) = h1 = 1200 [W/m2 .K]
Bereken de dikte van de isolatie.
Wat ik zelf al gedaan heb:
- Tekening gemaakt met temperatuurprofiel, zie bijgevoegd plaatje.
- r1 = 7,5 cm
- r2 = 8,0 cm
- T1 = 260 oC
- Tr,3 = 25 oC
En ik weet dat:
(1): Φw = h1×r1×(T1-Tr,1) ×2πL
(2): Φw = k1/ln(r2/r1)×(Tr,1-Tr,2) ×2πL
(3): Φw = k2/ln(r3/r2)×(Tr,2-Tr,3) ×2πL
(4): Φw = h2×r3×(Tr,3-T2) ×2πL
Maar ik zie nu niet helemaal in hoe ik verder moet, kan ik bijvoorbeeld stellen dat Tr,1 (de temperatuur aan de binnenwand van de pijp) 250 graden C is?
Zou iemand mij misschien een stap de goede richting in kunnen helpen?
Bij voorbaat dank!