Полезная мощность печи в горячем состоянии Рпол

Полезная мощность печи в горячем состоянии 13 кВт. Ее форма кубическая. Температура внутренней поверхности печи tв = 180°С, наружной tнар = 30°С. Внутренние размеры печи 1.4×1.4×1.4 м. Теплоизоляция состоит из слоя шамота толщиной σш = 0,09 м и слоя вермикулита. Определить температуру на границе слоев изоляции и толщину слоя вермикулита, при которой тепловой к.п.д. горячей печи будет равен 94.5%.
Мощность потерь
Pпот=Pполη-Pпол=130.945-13=0.757кВт;
Примем ориентировочно температуру на границе слоев изоляции 175°С. Тогда средняя температура шамота:
θш.ср=180+1752=267.5 ℃.
Теплопроводность шамота при температуре 267.5 ℃
λш=0.7+0.64∙10-3∙θш.ср=0.7+0.64∙10-3∙267.5=0.871Втм∙℃.
Площадь внутренней поверхности слоя шамота:
Aшвн=6∙a2=6∙1.42=11.76 м2.
Площадь наружной поверхности слоя шамота:
Aшнар=6a+2σш2=61.4+2∙0.092=14.978 м2.
Расчетная площадь слоя шамота:
Aшрасч=AшвнAшнар=11.76∙14.978=13.272 м2.
Термическое сопротивление слоя шамота:
Rтш=σшλшAшрасч=0.090.871∙13.272=7.784∙10-3 ℃Вт.
Температура на границе слоев изоляции:
θгрсл=tвн-PпотRтш=180-0.757∙103∙7.784∙10-3=174.111 ℃
Температура, полученная на границе слоев, совпадает с температурой, принятой в начале расчета, поэтому пересчет не требуется