文章作者：刘立户
从业经验：资深精益生产专家，从业26年以上，曾为天味食品（603317）、云南白药（000538）、康恩贝制药、长城特钢、嘉龙工业、巴山航空、佳音科技（874629）、银轮股份（002126）、香雪海、瑞发德食品等多家企业提供现场辅导与转型咨询，帮助多家稳步提升设备设施维护水平。
更新日期：2026年2月22日
关键词汇：节能降耗，设备保温层，降本增效，降低生产制造成本，保温层
热传导方式：可能是初中物理就告诉我们，热的传播有三种方式，对流（有流体的存在例如水或空气），传导（非流体也就是固体例如铁棒），辐射（太阳就是滴秋通过辐射接收到热量的）。而在制造业企业发热的设备上，主要是以对流和辐射为主的热能损失，而直接传导所导致的热能损失总体来说比例很少可以忽略。
发热设备材质：目前主要以金属不锈钢为主（本文不探讨PA或PC或硅胶等材料），并且忽略马氏体奥氏体或铁素体等的区别，以便于计算。
假设条件和计算公式：不锈钢设备暴露在空气中（假设室内或室外静止空气、无强风），主要散热方式是自然对流 + 辐射（传导到空气非常微弱，可忽略）。每小时散热量（单位：瓦特 W，或 kJ/h）计算公式为：
Q = (Q对流 + Q辐射) × 3600 / 1000 → 以 kWh/h 或 kJ/h 表示 更常用直接用 W 表示功率，然后乘3600得每小时散热量（焦耳），除以1000得到千瓦或千焦。
基本计算公式（最实用工程估算方式）
Q总 ≈ h × A × (Ts – Ta) + ε × σ × A × (Ts⁴ – Ta⁴) （单位：W）
其中：
- Q总：总散热功率（W）
- A：设备与空气接触的外表面积（m²）
- Ts：不锈钢表面温度（K） = 摄氏度 + 273.15
- Ta：环境空气温度（K）
- h：自然对流换热系数（W/m²·K）
- ε：不锈钢表面发射率（emissivity）
- σ：黑体辐射常数 = 5.67 × 10⁻⁸ W/m²·K⁴
每小时散热量（kJ/h）= Q总 × 3.6 ，或（Wh/h）= Q总（如果想表达为用电度数，即千瓦时）
关键参数推荐值（不锈钢在空气中自然对流）
| 条件 | H（自然对流换热系数）推荐值 | 发射率 Ε（不锈钢表面） | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 很干净、抛光不锈钢 | 4–8 W/m²·K | 0.07–0.20（新抛光） | 实验室、新设备 |
| 普通工业不锈钢（轻微氧化） | 6–12 W/m²·K | 0.2–0.4 | 大多数实际工程设备 |
| 长期使用、明显氧化/脏污 | 8–15 W/m²·K | 0.4–0.7（严重氧化可达0.8） | 老设备、户外长期暴露 |
| 工程最常用保守估计 | 8–10 W/m²·K | 0.4–0.6 | 没有精确数据时的默认值 |
- 垂直面 h 比水平面朝上略高，朝下最低。
- 温差越大（Ts-Ta > 60–80℃），h 会略微增加（因为Gr数增大）。
- 如果设备有棱角、翅片、复杂形状，实际有效 h 会比平板高10–30%。
以上的内容虽然看起来有点烧脑，没关系！不必去思考为什么这样，这些都是我们普通人不用去思考的内容。只要记住你能理解的内容就可以。
案例应用：在下一篇文章和最后一篇文章中，我将通过两个案例和大家来探讨如何计算热量损失，一个是设备如果是使用水加热或者蒸煮的话，那么温度就不会超过100摄氏度，第二个就是没有水而是电加热或者燃气加热那么温度就会超过100度，这样如何计算散热给公司带来的成本损失有多大。
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可能是初中物理就告诉我们，热的传播有三种方式，对流（有流体的存在例如水或空气），传导（非流体也就是固体例如铁棒），辐射（太阳就是地球通过辐射接收到热量的）。而在制造业企业发热的设备上，主要是以对流和辐射为主的热能损失，而直接传导所导致的热能损失多数情况下总体来说比例很少可以忽略。