آلة حاسبة لحساب حجم عزل الأنابيب

اختيار سخان

السبب الرئيسي لتجميد خطوط الأنابيب هو معدل الدوران غير الكافي لناقل الطاقة. في هذه الحالة ، عند درجات حرارة الهواء تحت الصفر ، قد تبدأ عملية التبلور السائل. لذا فإن عزل الأنابيب عالي الجودة أمر حيوي.

لحسن الحظ ، جيلنا محظوظ بشكل لا يصدق. في الماضي القريب ، تم عزل خطوط الأنابيب باستخدام تقنية واحدة فقط ، حيث كان هناك عزل واحد فقط - الصوف الزجاجي. تقدم الشركات المصنعة الحديثة لمواد العزل الحراري ببساطة أكبر مجموعة مختارة من سخانات الأنابيب ، تختلف في التركيب والخصائص وطريقة التطبيق.

ليس من الصحيح تمامًا مقارنتها ببعضها البعض ، بل والأكثر من ذلك القول إن أحدهما هو الأفضل. لذلك دعونا نلقي نظرة على أنواع المواد العازلة للأنابيب.

حسب النطاق:

لخطوط أنابيب إمدادات المياه الباردة والساخنة ، وخطوط أنابيب البخار لأنظمة التدفئة المركزية ، والمعدات التقنية المختلفة ؛
لأنظمة الصرف الصحي وأنظمة الصرف ؛
لأنابيب أنظمة التهوية ومعدات التجميد.

في المظهر ، والذي ، من حيث المبدأ ، يشرح على الفور تقنية استخدام السخانات:

تدحرج؛
المورقة.
كفن؛
حشوة؛
مجتمعة (هذا يشير بالفعل إلى طريقة عزل خطوط الأنابيب).

المتطلبات الرئيسية للمواد التي تصنع منها سخانات الأنابيب هي الموصلية الحرارية المنخفضة والمقاومة الجيدة للحريق.

تتوافق المواد التالية مع هذه المعايير المهمة:

الصوف المعدني. غالبا ما تباع بشكل لفات. مناسب للعزل الحراري لخطوط الأنابيب مع ناقل حرارة عالي الحرارة. ومع ذلك ، إذا كنت تستخدم الصوف المعدني لعزل الأنابيب بكميات كبيرة ، فلن يكون هذا الخيار مربحًا للغاية من وجهة نظر التوفير. يتم إجراء العزل الحراري بالصوف المعدني عن طريق اللف ، متبوعًا بتثبيته بخيوط صناعية أو سلك غير قابل للصدأ.

يوجد في الصورة خط أنابيب معزول بالصوف المعدني

يمكن استخدامه في درجات حرارة منخفضة وعالية. مناسبة للأنابيب الفولاذية والمعدنية والبلاستيكية الأخرى. ميزة إيجابية أخرى هي أن البوليسترين الموسع له شكل أسطواني ، ويمكن تعديل قطره الداخلي حسب حجم أي أنبوب.

بينويزول. وفقًا لخصائصها ، فهي مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالمواد السابقة. ومع ذلك ، فإن طريقة تثبيت Penoizol مختلفة تمامًا - يلزم تثبيت رذاذ خاص لتطبيقه ، لأنه مزيج سائل مكون. بعد معالجة Penoizol ، يتم تشكيل غلاف محكم الإغلاق حول الأنبوب ، والذي يكاد لا يسمح بمرور الحرارة. تشمل المزايا هنا أيضًا عدم وجود أدوات تثبيت إضافية.

Penoizol في العمل

احباط بنوفول. أحدث تطور في مجال مواد العزل ، لكنه فاز بالفعل معجبيه بين المواطنين الروس. يتكون Penofol من رقائق الألومنيوم المصقولة وطبقة من رغوة البولي إيثيلين.

مثل هذا البناء المكون من طبقتين لا يحتفظ بالحرارة فحسب ، بل يعمل أيضًا كنوع من السخان! كما تعلم ، فإن للرقائق خصائص عاكسة للحرارة ، مما يسمح لها بتراكم وعكس الحرارة على السطح المعزول (في حالتنا ، هذا خط أنابيب).

بالإضافة إلى ذلك ، فإن مادة Penofol المكسوة بالرقائق صديقة للبيئة ، وقابلة للاشتعال قليلاً ، ومقاومة لدرجات الحرارة القصوى والرطوبة العالية.

كما ترى ، هناك الكثير من المواد! هناك الكثير لاختيار كيفية عزل الأنابيب.ولكن عند الاختيار ، لا تنس أن تأخذ في الاعتبار خصوصيات البيئة وخصائص العزل وسهولة التركيب. حسنًا ، لن يضر حساب العزل الحراري للأنابيب من أجل القيام بكل شيء بشكل صحيح وموثوق.

الدليل

جدول اختيار نسبة أقطار الأنابيب (أنابيب نحاسية ، أنابيب فولاذية ، أنابيب بولي إيثيلين) بأحجام قياسية للعزل الحراري (عزل المطاط الرغوي ، عزل رغوة البولي إيثيلين ، أسطوانات الصوف المعدني).

هذه جدول اختيار العزل الحراري للأنابيب ستساعد على عدم ارتكاب أخطاء في اختيار العزل.

في الأساس ، يتم استخدام ثلاثة أنواع من الأنابيب للعزل الحراري: الفولاذ والنحاس والبلاستيك. لتحديد قطر الأنابيب الفولاذية والنحاسية ، يتم استخدام ثلاث طرق: بالمليمترات والبوصة والأقطار الاسمية - دو *. DN هو "شرطي" ، يستخدم عند حساب المعلمات المختلفة لأنظمة خطوط الأنابيب. على سبيل المثال ، معلمات مثل الرأس ، ومعدل التدفق ، والاستهلاك ، والصرف ، وما إلى ذلك. قطر الأنبوب الداخلي.

في كثير من الأحيان ، لا يلزم استخدام الضغط العالي في نظام خطوط الأنابيب ، وبالتالي ، يتم تقليل سمك جدار الأنبوب بحيث يمكن توفير استهلاك المعدن أثناء الإنتاج ، والعكس صحيح ، إذا كان الضغط العالي مطلوبًا في خط الأنابيب أو بالنسبة للوصلات الملولبة ، يتم زيادة سماكة جدار الأنبوب.

يُطلق على قطر الأنابيب اسم الشرطي ، لأن هناك أنابيب ذات مقطع عرضي مربع وليس دائري. في هذه الحالة ، بالنسبة للأنابيب ذات المقطع العرضي المربع ، يتم حساب الممر الاسمي من خلال مساحة المقطع العرضي لأنبوب معين ، ويجب تقليل الحساب إلى صيغة مساحة الأنبوب الدائري ويكون تم أخذها لمزيد من الحسابات كما لو كان الأنبوب دائريًا وله قطر اسمي كذا وكذا. في الأنابيب ذات المقطع العرضي الدائري الحجم الاسمي - دو يتطابق تمامًا مع القطر الداخلي للأنبوب.

كقاعدة عامة ، يشار إلى الأقطار الاسمية (DN) للأنابيب الفولاذية بمقاس يصل إلى 50 ، وبعد ذلك من المعتاد الإشارة إلى الأقطار الخارجية للأنابيب. ولكن بالنسبة للأنابيب البلاستيكية ، عادةً ما يتم تحديد الأقطار الخارجية فقط.

يتم تمثيل العزل الفني للأنابيب ، التي يتم توفيرها على شكل أنابيب عازلة للحرارة (عناصر أنبوبية) ، بأحجام قياسية تأخذ في الاعتبار Dnap - الأقطار الخارجية للأنابيب (يجب عدم الخلط بينها وبين الأقطار الشرطية DY) أنابيب.

مثال:

افترض أن المواصفات الفنية الخاصة بك تشير إلى أنبوب فولاذي بقطر DN 20 وطبقة عازلة للحرارة بسمك 13 مم. خذ وقتك لطلب العزل الحراري للأنابيب بأقطار داخلية - 20 مم أو أقرب 22 مم (على التوالي ، مقاسات العزل القياسية 20 × 13 و 22 × 13).

تأكد من الانتباه إلى عامل أنه إذا كان لديك أنبوب فولاذي مع DN 20 ، ثم مع مراعاة سمك جدار الأنبوب ، سيكون قطره الخارجي حوالي 28 مم ، وبالتالي فإن الحجم المطلوب للعزل الحراري هو 28 × 13 ، و إذا تم استخدام أنبوب نحاسي مع DN 20 ، فسيكون قطره الخارجي حوالي 22 مم ، وسيكون حجم العزل الحراري 22 × 13 (حيث 13 مم هو سمك طبقة العزل الحراري).

وضع العزل

يعتمد حساب العزل على نوع التركيب المستخدم. يمكن أن يكون بالخارج أو بالداخل.

يوصى بالعزل الخارجي لحماية أنظمة التدفئة. يتم تطبيقه على طول القطر الخارجي ، ويوفر الحماية ضد فقدان الحرارة ، وظهور آثار التآكل. لتحديد أحجام المواد ، يكفي حساب مساحة سطح الأنبوب.

يحافظ العزل الحراري على درجة الحرارة في خط الأنابيب بغض النظر عن تأثير الظروف البيئية عليه.

يستخدم التمديد الداخلي للسباكة.

إنه يحمي تمامًا من التآكل الكيميائي ، ويمنع فقدان الحرارة من الطرق التي تحتوي على الماء الساخن. عادة ما تكون مادة طلاء على شكل ورنيش ، ملاط رملي أسمنتي خاص.يمكن أيضًا اختيار المادة اعتمادًا على الحشية التي سيتم استخدامها.

إن وضع مجاري الهواء مطلوب في أغلب الأحيان. لهذا الغرض ، يتم ترتيب القنوات الخاصة بشكل مبدئي ، ويتم وضع المسارات فيها. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام طريقة وضع القوالب ، حيث يلزم وجود معدات وخبرات خاصة لتنفيذ العمل. يتم استخدام الطريقة في حالة عدم إمكانية تنفيذ العمل على تركيب الخنادق.

تركيب العزل

يعتمد حساب كمية العزل إلى حد كبير على طريقة تطبيقه. يعتمد ذلك على مكان التطبيق - للطبقة العازلة الداخلية أو الخارجية.

يمكنك القيام بذلك بنفسك أو استخدام برنامج حاسبة لحساب العزل الحراري لخطوط الأنابيب. يتم استخدام طلاء السطح الخارجي لأنابيب الماء الساخن في درجات حرارة عالية لحمايته من التآكل. يتم تقليل الحساب بهذه الطريقة لتحديد مساحة السطح الخارجي لنظام إمداد المياه ، لتحديد الحاجة إلى عداد تشغيل للأنبوب.

يستخدم العزل الداخلي لأنابيب أنابيب المياه. الغرض الرئيسي منه هو حماية المعدن من التآكل. يتم استخدامه على شكل ورنيش خاص أو تركيبة رملية أسمنتية بطبقة بسمك عدة مم.

يعتمد اختيار المواد على طريقة التثبيت - القناة أو القناة. في الحالة الأولى ، يتم وضع صواني خرسانية أسفل خندق مفتوح لوضعها. يتم إغلاق المزاريب الناتجة بأغطية خرسانية ، وبعد ذلك تمتلئ القناة بالتربة التي تمت إزالتها مسبقًا.

يتم استخدام وضع Channelless عندما لا يكون من الممكن حفر مصدر تدفئة.

هذا يتطلب معدات هندسية خاصة. يعد حساب حجم العزل الحراري لخطوط الأنابيب في الآلات الحاسبة عبر الإنترنت أداة دقيقة إلى حد ما تسمح لك بحساب كمية المواد دون العبث بالصيغ المعقدة. يتم إعطاء معدلات استهلاك المواد في SNiP المقابل.

تاريخ النشر: 29 ديسمبر 2017

(4 التقييمات ، المتوسط: 5.00 من 5) جار التحميل ...

التاريخ: 15-02-2015 التعليقات: التقييم: 26

يمكن أن يؤدي الحساب الذي يتم إجراؤه بشكل صحيح للعزل الحراري لخط الأنابيب إلى زيادة عمر خدمة الأنابيب بشكل كبير وتقليل فقد الحرارة

ومع ذلك ، حتى لا نخطئ في الحسابات ، من المهم مراعاة الفروق الدقيقة حتى.

يمنع العزل الحراري لخطوط الأنابيب تكوين المكثفات ، ويقلل من التبادل الحراري بين الأنابيب والبيئة ، ويضمن إمكانية تشغيل الاتصالات.

ملخص

يعد حساب العزل الحراري من أكثر مهام التصميم استهلاكا للوقت. المتطلبات الحديثة للتوقيت وتنفيذ المشروع تجعل حساب العزل اليدوي للمشاريع الكبيرة شبه مستحيل! حتى استخدام ألبومات التصميم القياسية لا يسمح بتوفير كفاءة العمل المطلوبة بشكل كامل.
يتيح لك البرنامج الذي تم تطويره في NTP Truboprovod حساب العزل الحراري واختياره ، مما يوفر ما يصل إلى 90٪ من الوقت الذي تقضيه عادةً في هذه المهمة. يقوم البرنامج في الوضع التلقائي بتشكيل هيكل العزل الحراري بالكامل ، ويحسب ويولد صحيفة بيانات عامة (قائمة مرجعية ومستندات مرفقة) ، ورقة تركيب فنية ، فاتورة كميات (لقسم التقدير) ومواصفات وفقًا لـ GOST 21.405-93 و GOST 21.110-2013 و GOST R 21.1101-2013.

يوصى باستخدام البرنامج في مكاتب التصميم والإدارات في تصميم وإعادة بناء خطوط الأنابيب الرئيسية والتكنولوجية وشبكات التدفئة والمعدات في تكرير النفط والمواد الكيميائية والبتروكيماوية والغاز والنفط والطاقة الحرارية وغيرها من الصناعات التي تقوم بحساب واختيار العزل الحراري لـ خطوط الأنابيب والمعدات.

خيارات عزل خطوط الأنابيب

أخيرًا ، سننظر في ثلاث طرق فعالة للعزل الحراري لخطوط الأنابيب.

ربما يروق لك بعضهم:

العزل الحراري باستخدام كابل التدفئة.بالإضافة إلى طرق العزل التقليدية ، هناك أيضًا طريقة بديلة كهذه. يعد استخدام الكبل مناسبًا ومنتجًا للغاية ، مع الأخذ في الاعتبار أن حماية خط الأنابيب من التجمد تستغرق ستة أشهر فقط. في حالة أنابيب التسخين بالكابل ، هناك توفير كبير للجهد والمال الذي يجب إنفاقه على أعمال الحفر ومواد العزل ونقاط أخرى. تسمح تعليمات التشغيل بوضع الكابل خارج الأنابيب وداخلها.

عزل حراري إضافي مع كابل تسخين

الاحترار بالهواء. خطأ أنظمة العزل الحراري الحديثة هو: غالبًا لا يؤخذ في الاعتبار أن تجميد التربة يحدث وفقًا لمبدأ "من الأعلى إلى الأسفل". يميل التدفق الحراري المنبعث من أعماق الأرض إلى تلبية عملية التجميد. ولكن نظرًا لأن العزل يتم على جميع جوانب خط الأنابيب ، فقد اتضح أنني أعزله أيضًا عن الحرارة المتزايدة. لذلك ، من المنطقي أكثر تركيب سخان على شكل مظلة فوق الأنابيب. في هذه الحالة ، ستكون فجوة الهواء نوعًا من تراكم الحرارة.
"أنبوب في أنبوب". هنا ، يتم وضع المزيد من الأنابيب في أنابيب البولي بروبلين. ما هي مزايا هذه الطريقة؟ بادئ ذي بدء ، تشمل الإيجابيات حقيقة أنه يمكن تسخين خط الأنابيب في أي حال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التسخين باستخدام جهاز شفط هواء دافئ. وفي حالات الطوارئ ، يمكنك تمديد خرطوم الطوارئ بسرعة ، وبالتالي منع كل اللحظات السلبية.

عزل الأنابيب في الأنبوب

حساب حجم عزل الأنابيب ووضع المواد

أنواع المواد العازلة وضع العزل حساب المواد العازلة لخطوط الأنابيب القضاء على عيوب العزل

يعد عزل خطوط الأنابيب أمرًا ضروريًا لتقليل فقد الحرارة بشكل كبير.

أولاً ، تحتاج إلى حساب حجم عزل الأنابيب. سيسمح هذا ليس فقط بتحسين التكاليف ، ولكن أيضًا لضمان الأداء الكفء للعمل ، والحفاظ على الأنابيب في حالة مناسبة. تمنع المواد المختارة بشكل صحيح التآكل وتحسن العزل الحراري.

مخطط عزل الأنابيب.

اليوم ، يمكن استخدام أنواع مختلفة من الطلاء لحماية المسارات. ولكن من الضروري أن تأخذ في الاعتبار بالضبط كيف وأين ستتم الاتصالات.

بالنسبة لأنابيب المياه ، يمكنك استخدام نوعين من الحماية في وقت واحد - طلاء داخلي وخارجي. يوصى باستخدام الصوف المعدني أو الصوف الزجاجي في طرق التدفئة ، و PPU للأغراض الصناعية. يتم إجراء الحسابات بطرق مختلفة ، كل هذا يتوقف على نوع التغطية المختار.

خصائص وضع الشبكات ومنهجية الحساب المعياري

يعد إجراء الحسابات لتحديد سمك الطبقة العازلة للحرارة للأسطح الأسطوانية عملية شاقة ومعقدة إلى حد ما

إذا لم تكن مستعدًا لتوكيلها إلى المتخصصين ، فيجب عليك تخزين الاهتمام والصبر للحصول على النتيجة الصحيحة. الطريقة الأكثر شيوعًا لحساب عزل الأنابيب هي حسابه باستخدام مؤشرات فقدان الحرارة القياسية.

الحقيقة هي أن SNiPom حددت قيم فقدان الحرارة بواسطة خطوط الأنابيب بأقطار مختلفة وبطرق مختلفة لوضعها:

مخطط عزل الأنابيب.

بطريقة مفتوحة في الشارع
افتح في غرفة أو نفق ؛
طريقة Channelless
في قنوات غير سالكة.

يكمن جوهر الحساب في اختيار مادة عازلة للحرارة وسمكها بحيث لا تتجاوز قيمة فقد الحرارة القيم المنصوص عليها في SNiP. يتم تنظيم تقنية الحساب أيضًا من خلال الوثائق التنظيمية ، أي من خلال قانون القواعد المقابل. يقدم الأخير منهجية أكثر بساطة من معظم الكتب المرجعية الفنية الموجودة. التبسيط موجود في النقاط التالية:

فقدان الحرارة أثناء تسخين جدران الأنابيب بواسطة الوسيط المنقول فيه ضئيل مقارنةً بالفقد المفقود في طبقة العزل الخارجية. لهذا السبب ، يُسمح بتجاهلهم. الغالبية العظمى من جميع أنابيب العمليات والشبكات مصنوعة من الفولاذ ، ومقاومتها لانتقال الحرارة منخفضة للغاية. خاصة عند مقارنتها مع نفس مؤشر العزل

لذلك ، يوصى بعدم مراعاة مقاومة نقل الحرارة للجدار المعدني للأنبوب.

ميزات العملية

ما الذي يحدد سمك العزل الحراري لخطوط الأنابيب؟ ما هي العوامل التي يجب مراعاتها في الحسابات؟

خصائص الشبكة

لماذا يختلف العزل الحراري لأنابيب المعالجة؟ بادئ ذي بدء ، تعتمد هذه العملية على موقع وبيانات النظام نفسه.

توجد الطرق التالية لوضع المسارات:

التثبيت في الهواء الطلق - في الشارع ؛
في الغرفة؛
بواسطة تقنية Channelless ؛
من خلال النفق؛
في قنوات غير سالكة.

وفقًا لمعايير SNiP ، يتم توفير مؤشرات مختلفة لفقد الحرارة المسموح به لكل خيار من خيارات التثبيت. يعتقد الكثير من الناس أن حاسبة عزل خطوط الأنابيب بناءً على بيانات الإدخال هذه هي الأداة الأكثر عملية وصحيحة. بالطبع ، يتم أخذ المعلمات الأخرى في الاعتبار ، والتي ستتعرف عليها لاحقًا.

القاعدة الرئيسية لهذه التقنية هي أن مقدار فقد الحرارة للطريق الذي يتم وضعه يجب ألا يتجاوز المستوى المحدد بواسطة SNiP.

هناك أيضًا منهجية بديلة (وفقًا لأصحاب المنازل المبتدئين - طريقة أبسط) ، بناءً على المعايير المنصوص عليها في المستندات التي تسمى مدونة القواعد. يعتبر هذا الدليل هو الأكثر سهولة للفهم ، وبالتالي ، "عصا سحرية" للمبتدئين في مجال وضع الممرات. ما هي التبسيط؟

يُسمح بعدم مراعاة معارضة الجدران المعدنية للعناصر لعملية نقل الحرارة. يعود سبب هذا الاسترخاء إلى ما يلي: معظم خطوط الأنابيب التكنولوجية والشبكات مصنوعة من الفولاذ ، والذي يتميز بمقاومة منخفضة للغاية لانتقال الحرارة.
إذا قارنا فقد الحرارة في طبقة المواد العازلة للحرارة وداخل الهيكل نفسه (بسبب انتقال الحرارة من محتويات النظام إلى الجدران) ، فإن الأخير ضئيل جدًا بحيث يمكن تجاهله عند الحساب تركيب العزل الحراري لخطوط الأنابيب.

فقط بعد إجراء حسابات مفصلة ، سيصبح من الواضح ما هي مواد العزل الحراري لخطوط الأنابيب التي تحتاج إلى شرائها ، وما هي سماكة هذه المادة الخام التي تنطبق على خيار معين ، وكيف يجب أن يحدث كل شيء.

الأمر يستحق الاهتمام! إهمال الحسابات ، التي يبدو أنها تهدف إلى توفير الوقت والمال ، يمكن أن يقودك إلى النتيجة المعاكسة. على سبيل المثال ، اختيار سمك المادة وفقًا لطريقة "بالعين" سوف يستلزم نفقات غير مبررة إذا تجاوز المؤشر المعايير المعمول بها.

قبل تثبيت النظام ، تحتاج إلى حساب كل شيء بالتفصيل: ما نوع العزل الذي تحتاجه ، وما هو سمكه المطبق لتغطية هيكل معين

العوامل المؤثرة

ما هي النقاط التي يعتمد عليها اختيار سمك المادة ونوع العزل الحراري لخطوط الأنابيب؟

تذكر قائمة هذه العوامل المهمة:

درجة حرارة محتوى النظام
نوع وخصائص العزل.
تغيرات درجة الحرارة خارج الشبكة - في البيئة المحيطة بالمسار ؛
حد الحمل الميكانيكي على الهيكل ؛
ميل مادة العزل الحراري إلى التشوه ؛
في حالة وضع النظام تحت الأرض ، يكون الحمل من الأرض.

وهذا هو المهم أن نعرف! بالنسبة للطرق التي لا تتجاوز درجة حرارة المحتوى فيها 12 درجة ، لا يوجد عزل حراري كافٍ لخطوط الأنابيب بالصوف المعدني. في مثل هذه الحالات ، يجب أيضًا استخدام المواد المكسوة بالرقائق ، والتي تتواءم بنجاح مع مهمة حاجز البخار.

مخطط العزل الحراري

الحساب الحراري لشبكة التدفئة

للحساب الحراري ، سوف نقبل البيانات التالية:

· درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد 85 درجة مئوية ؛

· درجة حرارة الماء في خط أنابيب العودة 65 درجة مئوية ؛

· يبلغ متوسط درجة حرارة الهواء لفترة التدفئة في جمهورية مولدوفا +0.6 درجة مئوية ؛

دعونا نحسب خسائر خطوط الأنابيب غير المعزولة. يمكن إجراء تحديد تقريبي لفقد الحرارة لكل متر واحد من خط الأنابيب غير المعزول ، اعتمادًا على اختلاف درجة الحرارة بين جدار خط الأنابيب والهواء المحيط ، وفقًا للرسم البياني. يتم ضرب قيمة فقد الحرارة المحددة من الرسم البياني بواسطة عوامل التصحيح:

أين: أ

- عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار اختلاف درجات الحرارة ،
و
=0,91;

- تصحيح للإشعاع
د
= 45 ملم و
د
= 76 ملم
ب
= 1.07 و
د
= 133 ملم
ب
=1,08;

- طول خط الأنابيب ، م.

فقد الحرارة بمقدار متر واحد من خط الأنابيب غير المعزول ، المحدد من الرسم البياني:

بالنسبة د

= 133 ملم
سنوم
= 500 واط / م ؛ بالنسبة
د
= 76 ملم
سنوم
= 350 واط / م ؛ بالنسبة
د
= 45 ملم
سنوم
= 250 واط / م.

بالنظر إلى أن فقد الحرارة سيكون على كل من خطوط أنابيب الإمداد والعودة ، فيجب مضاعفة فقد الحرارة بمقدار 2:

كيلوواط.

فقدان حرارة دعامات التعليق ، إلخ. يضاف 10٪ إلى فقد الحرارة لخط الأنابيب غير المعزول نفسه.

كيلوواط.

يتم تحديد القيم القياسية لمتوسط فقد الحرارة السنوي لشبكة التدفئة أثناء التمديد فوق الأرض من خلال الصيغ التالية:

حيث: ، - متوسط خسائر الحرارة السنوية القياسية ، على التوالي ، لخطوط أنابيب الإمداد والعودة لأقسام التمديد فوق الأرض ، W ؛

، - القيم القياسية لفقد الحرارة المحدد لشبكات تسخين المياه ثنائية الأنابيب ، على التوالي ، لخطوط أنابيب الإمداد والعودة لكل قطر من الأنابيب للوضع فوق الأرض ، W / m ، محدد بواسطة ؛

- طول مقطع من شبكة التدفئة ، يتميز بنفس قطر خطوط الأنابيب ونوع التمديد ، م ؛

- معامل الفاقد من الحرارة المحلية ، مع الأخذ بعين الاعتبار فقد الحرارة للتركيبات والدعامات والمعوضات يتم أخذ قيمة المعامل وفقًا للتركيب فوق الأرض بمقدار 1.25.

يتم تلخيص حساب فقد الحرارة لخطوط أنابيب المياه المعزولة في الجدول 3.4.

الجدول 3.4 - حساب الفقد الحراري لأنابيب المياه المعزولة

د ، مم	، W / م	، W / م	ل ، م	، دبليو	، دبليو
133	59	49	92	6,79	5,64
76	41	32	326	16,71	13,04
49	32	23	101	4,04	2,9

سيكون متوسط فقد الحرارة السنوي لشبكة التدفئة المعزولة 49.12 كيلو واط / أ.

لتقييم فعالية الهيكل العازل ، غالبًا ما يتم استخدام مؤشر يسمى نسبة كفاءة العزل:

أين سص
سو
- الفقد الحراري للأنابيب غير المعزولة والمعزولة ، W.

نسبة كفاءة العزل:

العزل الحراري لخطوط الأنابيب لضمان درجة حرارة السطح المطلوبة

عادة ما يرتبط السعي وراء هذه الأهداف بحقيقة أن متطلبات السلامة تنص على الحاجة إلى تقليل توليد الحرارة في الغرفة لحماية أفراد التشغيل من الحروق ، ولا يتم تنظيم فقد الحرارة في المؤسسة. بموجب القانون ، وفقًا لمعايير ومتطلبات SNiP ، عند درجة حرارة سائل التبريد أقل من 100 درجة مئوية في الغرفة ، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة على سطح عزل الأنابيب 35 درجة. عند درجة حرارة سائل التبريد أعلى من 100 درجة مئوية ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة السطح 45 درجة. في الهواء الطلق ، يرتفع شريط درجة الحرارة ، لكنه لا يزال محدودًا عند 55 درجة مئوية عند استخدام طلاء واقي معدني و 60 درجة عند استخدام أنواع أخرى من طلاء عزل الأنابيب.

مخطط العزل الحراري لخطوط الأنابيب لضمان درجة حرارة السطح المطلوبة.

عند اختيار طبقة واقية للعزل الحراري للأنابيب الموجودة في الغرفة ، من الضروري مراعاة خصائص الإشعاع لسطحها. لذلك ، لتقليل سمك طبقة العزل الحراري لخطوط الأنابيب ، يجب استخدام طبقة واقية غير معدنية ذات انبعاثية عالية ، لأنه في ظل نفس ظروف الحساب ، فإن سمك الطلاء غير المعدني للعزل الحراري للأنابيب سوف تكون أقل بكثير من الطلاء المعدني.تعتمد أبعاد الطبقة العازلة ، التي يتم تحديدها من خلال حساب درجة حرارة معينة على سطحها ، على عوامل مثل:

درجة الحرارة المحيطة
موقع الهيكل (يمكن أن يكون في الداخل أو في الهواء الطلق) ؛
القطر الخارجي للأنبوب
درجة حرارة المبرد نفسه ؛
معامل انتقال الحرارة من سطح العزل الحراري لخط الأنابيب إلى الهواء المحيط.

طريقة حساب هيكل العزل الحراري أحادي الطبقة

توضح الصيغة الأساسية لحساب العزل الحراري لخطوط الأنابيب العلاقة بين حجم التدفق الحراري من أنبوب التشغيل ، المغطى بطبقة من العزل ، وسماكته. يتم تطبيق الصيغة إذا كان قطر الأنبوب أقل من 2 متر:

معادلة حساب العزل الحراري للأنابيب.

ln B = 2πλ [K (tt - to) / qL - Rn]

في هذه الصيغة:

λ - معامل التوصيل الحراري للعزل ، W / (m ⁰C) ؛
K - معامل بلا أبعاد لخسائر الحرارة الإضافية من خلال السحابات أو الدعامات ، يمكن أخذ بعض قيم K من الجدول 1 ؛
t - درجة الحرارة بدرجات الوسيط المنقول أو الناقل الحراري ؛
إلى - درجة حرارة الهواء الخارجي ، C ؛
qL هو التدفق الحراري ، W / m2 ؛
Rн - مقاومة انتقال الحرارة على السطح الخارجي للعزل ، (m2 ⁰C) / W.

الجدول 1

شروط وضع الأنابيب	قيمة المعامل K
خطوط الأنابيب الفولاذية مفتوحة على طول الشارع ، على طول القنوات والأنفاق ، ومفتوحة في الداخل على دعامات منزلقة بقطر اسمي يصل إلى 150 مم.	1.2
خطوط الأنابيب الفولاذية مفتوحة على طول الشارع ، على طول القنوات والأنفاق ، ومفتوحة في الداخل على دعامات منزلقة بقطر اسمي يبلغ 150 مم أو أكثر.	1.15
خطوط الأنابيب الفولاذية مفتوحة على طول الشارع ، على طول القنوات والأنفاق ، ومفتوحة في الداخل على دعامات معلقة.	1.05
الأنابيب غير المعدنية موضوعة على دعامات علوية أو منزلقة.	1.7
طريقة وضع Channelless.	1.15

تعتبر قيمة التوصيل الحراري λ للعزل مرجعًا ، اعتمادًا على مادة العزل الحراري المختارة. يوصى بأخذ درجة حرارة الوسيط المنقول tt كمتوسط درجة الحرارة على مدار العام ، ودرجة حرارة الهواء الخارجي كمتوسط درجة الحرارة السنوية. إذا كان خط الأنابيب المعزول يمر عبر الغرفة ، فسيتم ضبط درجة الحرارة المحيطة بواسطة تعيين التصميم الفني ، وفي حالة عدم وجوده ، يُفترض أن تكون + 20 درجة مئوية. يمكن أخذ مؤشر مقاومة انتقال الحرارة على سطح الهيكل العازل للحرارة Rн لظروف التركيب في الهواء الطلق من الجدول 2.

الجدول 2

Rн ، (م 2 درجة مئوية) / دبليو	DN32	DN40	DN50	DN100	DN125	DN150	DN200	DN250	DN300	DN350	DN400	DN500	DN600	DN700
tт = 100 درجة مئوية	0.12	0.10	0.09	0.07	0.05	0.05	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.017	0.015
tт = 300 درجة مئوية	0.09	0.07	0.06	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.015	0.013
tт = 500 درجة مئوية	0.07	0.05	0.04	0.04	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02	0.02	0.02	0.016	0.014	0.012

ملاحظة: يتم حساب قيمة Rn عند القيم الوسيطة لدرجة حرارة سائل التبريد عن طريق الاستيفاء. إذا كان مؤشر درجة الحرارة أقل من 100 درجة مئوية ، فإن قيمة Rn تؤخذ على أنها 100 درجة مئوية.

يجب حساب المؤشر B بشكل منفصل:

جدول فقدان الحرارة لسماكات الأنابيب المختلفة والعزل الحراري.

B = (dfrom + 2δ) / dtr ، هنا:

diz - القطر الخارجي للهيكل العازل للحرارة ، م ؛
dtr - القطر الخارجي للأنبوب المحمي ، م ؛
δ هو سمك الهيكل العازل للحرارة ، م.

يبدأ حساب سماكة العزل لخطوط الأنابيب بتحديد المؤشر ln B ، واستبدال قيم الأقطار الخارجية للأنبوب وهيكل العزل الحراري ، وكذلك سماكة الطبقة ، في الصيغة ، وبعد ذلك يتم وضع المعلمة ln تم العثور على B من جدول اللوغاريتمات الطبيعية وحسابها. بمعنى ، يجب أن تكون سماكة عزل خط الأنابيب بحيث يصبح الجانب الأيمن والأيسر من المعادلة متطابقين. يجب أخذ قيمة السماكة هذه لمزيد من التطوير.

طريقة الحساب المدروسة المطبقة على خطوط الأنابيب التي يقل قطرها عن 2 متر ، بالنسبة للأنابيب ذات القطر الأكبر ، يكون حساب العزل أبسط إلى حد ما ويتم إجراؤه على سطح مستوٍ ووفقًا لصيغة مختلفة:

δ = [K (tt - to) / qF - Rn]

في هذه الصيغة:

δ هو سمك هيكل العزل الحراري ، م ؛
qF هي قيمة التدفق الحراري الطبيعي ، W / m2 ؛
معلمات أخرى - كما في معادلة حساب السطح الأسطواني.

حساب العزل الحراري لشاشة الأنابيب لأنظمة الإمداد الحراري

(آي جي بيلياكوف ، إيه يو فيتشيكوف ، إل دي إيفسييف)

في أنظمة الإمداد الحراري ، تُستخدم رغوة البولي يوريثان على نطاق واسع لعزل خطوط الأنابيب كمسخن ، والتي لها قيمة منخفضة لمعامل التوصيل الحراري. تتراوح درجة حرارة التشغيل القصوى لمختلف العلامات التجارية لرغوة البولي يوريثان من 80 إلى 200 درجة مئوية ، وبالتالي ، يصبح من الضروري حمايتها من الحرارة الزائدة عن طريق وضع رقائق الألومنيوم على السطح الداخلي للقشرة.

يتم إنشاء فجوة هوائية بين الغلاف وخط الأنابيب ، ويؤثر حجمها بشكل كبير على اختلاف درجة الحرارة بين السطح الخارجي لخط الأنابيب ورغوة البولي يوريثان. يوضح الشكل 1 مخططًا لعملية نقل الحرارة في خط أنابيب معزول.

رسم بياني 1. نقل الحرارة في خط أنابيب معزول

تم حساب سماكة طبقة العزل الحراري لخطوط الأنابيب الموجودة في الهواء الطلق بدرجة حرارة سائل التبريد من 100 إلى 150 درجة مئوية.

ستتخذ الصيغة الرياضية للمشكلة قيد الدراسة الشكل التالي:

أين:

q1 - كثافة التدفق الحراري المار عبر الهيكل ، W / m ؛ ر - درجة حرارة سائل التبريد ، درجة مئوية ؛ t0 - درجة الحرارة المحيطة ، التي تؤخذ مساوية لمتوسط درجة الحرارة لفترة التسخين (t0 = -5.2 درجة مئوية ، سامارا) ؛ دى - القطر الاسمي لخط الأنابيب ، م ؛ د - القطر الخارجي لخط الأنابيب ، م ؛ dfrom1 ، dfrom2 - القطر الداخلي والخارجي لقشرة رغوة البولي يوريثان ، م ؛ - معامل انتقال الحرارة من السطح الخارجي للعزل ، والذي يساوي 29 واط / (م 2 درجة مئوية) وفقًا للملحق 9 ، SNiP 2.04.14-88 "العزل الحراري لمعدات خطوط الأنابيب". م ، 1999 ؛ λ، λ من 1، λ من 2 - معامل التوصيل الحراري لمادة خط الأنابيب ، فجوة الهواء ورغوة البولي يوريثان ، على التوالي ، W / (m ° C). يتم تحديد معامل التوصيل الحراري لفجوة الهواء مع مراعاة الحمل الحراري ونقل الحرارة بالإشعاع:

أين: λ م - قيمة معامل التوصيل الحراري للهواء W / (m ° C) ؛ - معامل الحمل ، مع مراعاة تأثير الحمل الطبيعي> = 1 - معامل انتقال الحرارة بالإشعاع ، W / (m2 ° C) ؛ - سماكة فجوة الهواء ، م ؛

للعثور على معامل الحمل الحراري ، يوصى باستخدام المعادلة المعيارية التي حصل عليها M. ميخيف في 103 .

في المعادلة أعلاه ، يجب أن تؤخذ سماكة الطبقة البينية على أنها الحجم المحدد ، ويجب أن تؤخذ درجة حرارة الهواء المتوسطة على أنها درجة الحرارة المحددة.

أين: ز - تسارع الجاذبية ، م 2 / ث ؛ - معامل اللزوجة الحركية للهواء ، م / ث ؛

- معامل التمدد الحجمي للهواء ، 1 / درجة كلفن ؛

- متوسط درجة حرارة الهواء في الطبقة البينية ، درجة مئوية ؛

- الاختلاف في درجات حرارة أسطح الطبقات ، درجة مئوية ؛ العلاقات العامة - معيار برانتل.

حيث: - انبعاثية منخفضة لنظام من الصفائح المتوازية ذات درجات انبعاثية

- انبعاثية الجسم الأسود المطلق ؛

- درجات حرارة أسطح الألواح ، ° ك ؛

الصورة 2. اعتماد فرق درجة الحرارة دلتا ر على حجم فجوة الهواء

يوضح الشكل 2 اعتماد اختلاف درجة الحرارة بين السطح الخارجي لخط الأنابيب والسطح الداخلي لقشرة دلتا t على حجم فجوة الهواء عند دو = 0.82 م.

سماكة طبقة العزل الحراري المصنوعة من رغوة البولي يوريثان PPU-110 هي 16 مم.