对低于或高于环境温度下操作的化工设备和管道常需要保温,下列见解中正确的是()。 甲:无论保温层厚薄,只要加保温层,设备和管道与环境的热交换必定减少,保温效果总是好的。 乙:保温层加厚,热量(或冷量)就不易从设备和管道散失,经济上总是划得来的。 A. 甲对B. 乙对C. 甲、乙均不对D. 甲、乙均对
对低于或高于环境温度下操作的化工设备和管道常需要保温,下列见解中正确的是()。
甲:无论保温层厚薄,只要加保温层,设备和管道与环境的热交换必定减少,保温效果总是好的。
乙:保温层加厚,热量(或冷量)就不易从设备和管道散失,经济上总是划得来的。
- A. 甲对
- B. 乙对
- C. 甲、乙均不对
- D. 甲、乙均对
题目解答
答案
解析
本题考查化工设备和管道保温相关知识以及对保温效果和经济性的理解。解题思路是分别分析甲、乙两人的观点,根据热传导原理和经济成本等因素判断其正确性。
对甲观点的分析
根据热传导的基本原理,对于通过圆筒壁的热传导,热流量$Q$的计算公式为$Q = \frac{2\pi L\Delta T}{\frac{1}{2\pi\lambda_1}\ln\frac{r_2}{r_1}+\frac{1}{2\pi\lambda_2}\ln\frac{r_3}{r_2}}$(其中$L$为管道长度,$\Delta T$为设备或管道与环境的温差,$\lambda_1$、$\lambda_2$分别为内层和保温层材料的导热系数,$r_1$、$r_2$、$r_3$分别为管道内径、外径和保温层外径)。
当保温层厚度增加时,热阻$R=\frac{1}{2\pi\lambda_2}\ln\frac{r_3}{r_2}$会增大,但同时保温层外表面与环境的对流换热热阻也会发生变化。当保温层厚度增加到一定程度后,热流量$Q$反而会增加,即保温效果变差。所以并不是只要加保温层,设备和管道与环境的热交换就必定减少,保温效果也不总是好的,甲的观点错误。
对乙观点的分析
虽然保温层加厚,热量(或冷量)不易从设备和管道散失,但是保温层材料是有成本的。随着保温层厚度的增加,保温材料的费用会不断上升。当保温层厚度增加到一定程度后,节省的热量(或冷量)费用可能无法弥补增加的保温材料费用和施工费用等,从经济角度来看就不划算了。所以乙说经济上总是划得来的观点也是错误的。