保溫涂料在熱力管道的保溫機(jī)理

        保溫涂料同其他保溫材料一樣，傳熱過程十分復(fù)雜，受到很多因素的影響，但其傳熱方式分為對(duì)流、輻射和傳導(dǎo)（包括固相傳導(dǎo)、氣相傳導(dǎo)、氣液固相傳導(dǎo)）。

        保溫涂料可分為纖維材料和不含纖維材料兩類，能保溫的主要原因都是內(nèi)部呈微孔結(jié)構(gòu)，總體上屬于多孔性保溫材料。保溫涂料在熱力管道的傳熱方式見圖1。

        從圖1可以看出，導(dǎo)熱是由保溫涂料中的固相和氣相完成的。由保溫涂料中的纖維、顆粒和其它各種物質(zhì)之間接觸產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)是固相傳熱，由保溫涂料氣孔內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)是氣相傳熱，由氣孔內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)與其接觸的固相之間的傳熱是氣液固相傳熱。熱輻射是由保溫涂料中固相物質(zhì)產(chǎn)生的，輻射熱或穿過氣孔由空隙傳遞，或者透過固相物質(zhì)傳遞，同時(shí)也可以由固相物質(zhì)吸收后再輻射出去。傅立葉定律表示了熱傳導(dǎo)的基本規(guī)律，即：

q_n=-λ（a_t/a_n）    …………………………………………（1）

        式中：

        q_n——等溫面法線方向的熱流密度，W/m²；

        λ——導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m·K）

        （a_t/a_n）——等溫面法線方向的溫度梯度，k/m。

        由于傅立葉定律只適用于連續(xù)介質(zhì)的傳熱，為此可以把這里的導(dǎo)熱系數(shù)當(dāng)做連續(xù)介質(zhì)時(shí)的總導(dǎo)熱系數(shù)，即“當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)”來處理，用λ表示為：

λ_e=λ_m1+λ_m2+λ_C+λ_R    …………………………………………（2）

        式中：

        λ_e——總導(dǎo)熱系數(shù)（當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)）

        λ_m1——通過保溫涂料固相部分的熱傳導(dǎo)；

        λ_m2——通過保溫涂料氣相部分的熱傳導(dǎo)；

        λ_C——孔洞中氣體的對(duì)流換熱；

        λ_R——穿過孔洞（空隙），從固相到故相的輻射傳熱。

        導(dǎo)熱系數(shù)是表示一種材料保溫性能好壞的重要指標(biāo)。一般而言，導(dǎo)熱系數(shù)小的材料，保溫性能就好，保溫隔熱涂料也不例外。