現場マスター

配管の放熱量の計算

管の外径・保温の厚さ・熱伝導率・温度から、放散熱量と保温の表面温度を求めます。

放散熱量(W/m)と表面温度

管の外径

配管の外側の直径(保温筒の内径)です。

出典の計算例は、100A を 114 mm(0.114 m)、25A を 34 mm(0.034 m)、80A を 89.1 mm(0.0891 m)として計算しています。

保温の厚さ

保温材の厚さ(片側)です。保温の外径 d1 は、管の外径+厚さ×2 です。

0 を入力すると、保温なし(裸管)の放散熱量を表示します。

保温材の熱伝導率

保温材の、平均温度での熱伝導率です。平均温度は(内部流体温度+周囲温度)÷2 で見ます。

例 0.041 W/(m·K)(グラスウールの保温筒・平均温度 60 ℃・出典 A の計算例 Q4)。カタログに λ=λ0+β×θ の式が書いてあるときは、「詳しい設定」で式の入力に切り替えられます。

内部流体温度

管の中の蒸気・温水・冷水・冷媒などの温度です。

管の内面の熱伝達と管の壁の熱抵抗は小さいとみなし、管の外面の温度も同じとして計算します(出典の式と同じ)。

周囲温度

保温の外側の空気の温度です。

内部流体温度の方が高ければ保温(放散熱量)、低ければ保冷(侵入熱量)として計算します。

管の長さ(m・任意)

入力すると、その長さの放散熱量(W)も表示します。空欄のときは 1 m 当たりだけです。

バルブなどの異型部分は、直管より放散熱量が大きくなります(エイ・ケー・ケー 熱設計要領)。

熱伝導率は値で入力・表面熱伝達率 保温12・保冷8

外径・厚さ・熱伝導率・温度を入力すると、放散熱量を表示します。

詳しい設定

熱伝導率の入力

熱伝導率の入力

「値を入力」は、平均温度での熱伝導率を1つ入力します。

「式」は、カタログの λ=λ0+β×θ の λ0 と β を入力し、平均温度(内部流体温度+周囲温度)÷2 での λ を計算します(出典 A の (4)(5) 式)。

表面熱伝達率

保温の外面から周囲の空気へ、熱が伝わる割合です。出典の技術資料は、保温の場合 12、保冷の場合 8 W/(m²·K) を使います。

「保温 12・保冷 8」は、内部流体温度が周囲温度より高ければ 12、低ければ 8 で計算します。ジャケットから外気への熱伝達率を 8 とする計算例もあります(エイ・ケー・ケー 熱設計要領)。

式と表面熱伝達率の値(保温 12・保冷 8)は、JIS A 9501 に準拠したメーカーの技術資料の物です。

計算の内訳