配管の放熱量の計算の使い方｜外径・保温の厚さ・熱伝導率・温度の入力のしかた

入力する欄と、計算結果の見方・詳しい設定の使い方を、出典の計算例で説明します。

入力する欄

管の外径（mm）: 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（mm）: 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（W/(m·K)）: 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。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ると、λ0 と β から平均温度での λ を計算します。
内部流体温度・周囲温度（℃）: 管の中の蒸気・温水・冷水・冷媒などの温度です。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。

いちばん大きな数は、管 1 m 当たりの放散熱量（W/m）です。その下に保温の表面温度（℃）と、管の長さを入力したときはその長さ分の放散熱量（W）を表示します。

「保温なしと比べる」（保冷のときは「保冷なしと比べる」）は、同じ管を保温しなかったときの放散熱量と、保温で減った割合です。保温なしは、同じ表面熱伝達率で求めた目安です（詳しくは「保温なし（裸管）の放熱量」）。

内部流体温度が周囲温度より低い保冷のときは、外から管へ入る熱を「侵入熱量」として正の数で表示します。出典の計算例は、同じ数を放散熱量のマイナスで書いています。

「計算の内訳」には、保温の外径・平均温度・熱抵抗・熱通過率と、数値を代入した式を表示します。

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 λ0＋β×θ」は、カタログの式の λ0 と β を入力すると、平均温度（内部流体温度＋周囲温度）÷2 での λ を計算します。

表面熱伝達率: 初めは「保温 12・保冷 8（温度で選ぶ）」で、内部流体温度が周囲温度より高ければ 12、低ければ 8 W/(m²·K) で計算します（出典の値）。12 か 8 に決めることも、値を入力することもできます。

鋼管 100A（外径 0.114 m）にグラスウールの保温筒 40 mm を巻き、内部流体温度が 100 ℃、周囲温度が 20 ℃ のときの例です。熱伝導率はマグパイプカバーの式 λ＝0.031＋0.000166×θ で入力します。

出典の計算結果は 36.3 W/m・25.0 ℃ で、同じ数になります。

計算は丸めずに行い、表示するときだけ四捨五入します。放散熱量は、100 以上を整数、10 以上を小数1桁、1 以上を小数2桁、1 未満を小数3桁で表示します（出典の計算例の 36.3 W/m・−7.76 W/m と同じ桁の数）。表面温度は小数1桁です。