Heizung auswählen
Der Hauptgrund für das Einfrieren von Pipelines ist eine unzureichende Zirkulationsrate des Energieträgers. In diesem Fall kann bei Lufttemperaturen unter Null der Prozess der Flüssigkristallisation beginnen. Eine hochwertige Wärmedämmung von Rohren ist daher von entscheidender Bedeutung.
Glücklicherweise hat unsere Generation unglaublich viel Glück. In der jüngeren Vergangenheit wurden Rohrleitungen mit nur einer Technologie isoliert, da es nur eine Isolierung gab - Glaswolle. Moderne Hersteller von wärmeisolierenden Materialien bieten einfach die größte Auswahl an Heizgeräten für Rohre, die sich in Zusammensetzung, Eigenschaften und Art der Anwendung unterscheiden.
Es ist nicht ganz richtig, sie miteinander zu vergleichen und vor allem zu behaupten, einer von ihnen sei der Beste. Schauen wir uns also nur die Arten von Rohrisolationsmaterialien an.
Nach Umfang:
- für Rohrleitungen der Kalt- und Warmwasserversorgung, Dampfleitungen von Zentralheizungssystemen, verschiedene technische Geräte;
- für Abwassersysteme und Entwässerungssysteme;
- für Rohre von Lüftungssystemen und Gefriergeräten.
In der Erscheinung, die im Prinzip sofort die Technologie der Verwendung von Heizungen erklärt:
- rollen;
- belaubt;
- Leichentuch;
- Füllung;
- kombiniert (dies bezieht sich eher schon auf die Methode der Rohrleitungsisolierung).
Die Hauptanforderungen an die Materialien, aus denen Heizungen für Rohre hergestellt werden, sind eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eine gute Feuerbeständigkeit.
Die folgenden Materialien erfüllen diese wichtigen Kriterien:
Mineralwolle. Meistens in Rollen verkauft. Geeignet zur Wärmedämmung von Rohrleitungen mit Hochtemperaturwärmeträger. Wenn Sie jedoch Mineralwolle verwenden, um Rohre in großen Mengen zu isolieren, ist diese Option unter dem Gesichtspunkt der Einsparungen nicht sehr rentabel. Die Wärmedämmung mit Mineralwolle erfolgt durch Aufwickeln, gefolgt von der Befestigung mit synthetischem Garn oder rostfreiem Draht.
Auf dem Foto ist eine mit Mineralwolle isolierte Rohrleitung zu sehen
Es kann sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. Geeignet für Stahl-, Metall-Kunststoff- und andere Kunststoffrohre. Ein weiteres positives Merkmal ist, dass expandiertes Polystyrol eine zylindrische Form hat und sein Innendurchmesser an die Größe jedes Rohrs angepasst werden kann.
Penoizol. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es eng mit dem vorherigen Material verwandt. Die Methode zur Installation von Penoizol ist jedoch völlig anders - für die Anwendung ist eine spezielle Sprühanlage erforderlich, da es sich um eine flüssige Komponentenmischung handelt. Nach dem Aushärten des Penoizols bildet sich um das Rohr eine luftdichte Hülle, durch die fast keine Wärme hindurchtreten kann. Zu den Pluspunkten gehört auch das Fehlen einer zusätzlichen Befestigung.
Penoizol in Aktion
Folie Penofol. Die neueste Entwicklung auf dem Gebiet der Dämmstoffe, hat aber bereits seine Fans unter den russischen Bürgern gewonnen. Penofol besteht aus polierter Aluminiumfolie und einer Schicht Polyethylenschaum.
Eine solche zweischichtige Konstruktion speichert nicht nur Wärme, sondern dient sogar als eine Art Heizung! Wie Sie wissen, hat Folie wärmereflektierende Eigenschaften, die es ihr ermöglichen, Wärme zu sammeln und an die isolierte Oberfläche zu reflektieren (in unserem Fall handelt es sich um eine Rohrleitung).
Darüber hinaus ist folienbeschichtetes Penofol umweltfreundlich, leicht entflammbar, beständig gegen extreme Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit.
Wie Sie sehen, gibt es viele Materialien! Es gibt viel zu wählen, wie Rohre isoliert werden sollen.Vergessen Sie jedoch nicht, bei der Auswahl die Besonderheiten der Umgebung, die Eigenschaften der Isolierung und die einfache Installation zu berücksichtigen. Nun, es würde nicht schaden, die Wärmedämmung von Rohren zu berechnen, um alles richtig und zuverlässig zu machen.
VERZEICHNIS
Auswahltabelle für das Verhältnis der Rohrdurchmesser (Kupferrohre, Stahlrohre, Polyethylenrohre) mit Standardgrößen der Wärmedämmung (Schaumgummiisolierung, Polyethylenschaumisolierung, Mineralwollzylinder).
Dies Auswahltabelle für Wärmedämmung Denn Rohre helfen dabei, keine Fehler bei der Auswahl der Isolierung zu machen.
Grundsätzlich werden drei Arten von Rohren zur Wärmedämmung verwendet: Stahl, Kupfer und Kunststoff. Zur Bestimmung des Durchmessers von Stahl- und Kupferrohren werden drei Methoden verwendet: in Millimetern, Zoll und Nenndurchmessern - Du *. DN ist eine "Bedingung", die bei der Berechnung verschiedener Parameter von Pipelinesystemen verwendet wird. Zum Beispiel Parameter wie Förderhöhe, Durchflussrate, Verbrauch, Abfluss usw. Rohrinnendurchmesser.
Sehr oft ist die Verwendung von Hochdruck im Rohrleitungssystem nicht erforderlich, daher wird die Rohrwandstärke verringert, so dass Metallverbrauch während der Produktion eingespart werden kann und umgekehrt, wenn ein hoher Druck in der Rohrleitung erforderlich ist oder bei Gewindeanschlüssen wird die Rohrwandstärke erhöht.
Der Durchmesser der Rohre wird als bedingt bezeichnet, da es Rohre mit quadratischem und nicht kreisförmigem Querschnitt gibt. In diesem Fall wird für Rohre mit quadratischem Querschnitt der Nenndurchgang durch die Querschnittsfläche eines bestimmten Rohrs berechnet, die Berechnung sollte auf die Formel für die Fläche eines Rundrohrs reduziert werden und ist für weitere Berechnungen genommen, als ob das Rohr rund ist und so und so einen Nenndurchmesser hat. In Rohren mit kreisförmigem Querschnitt Nenngröße - Du fällt vollständig mit dem Innendurchmesser des Rohres zusammen.
In der Regel werden Nenndurchmesser (DN) von Stahlrohren bis zur Größe 50 angegeben. Danach ist es üblich, die Außendurchmesser der Rohre anzugeben. Bei Kunststoffrohren werden jedoch normalerweise nur die Außendurchmesser angegeben.
Die technische Isolierung von Rohren, die in Form von wärmeisolierenden Rohren (Rohrelementen) geliefert wird, wird durch Standardgrößen dargestellt, die Dnap - die Außendurchmesser der Rohre (nicht zu verwechseln mit Dу-bedingten Durchmessern) von Rohre.
Beispiel:
Angenommen, Ihre technische Spezifikation gibt ein Stahlrohr mit einem Durchmesser von DN 20 und eine wärmeisolierende Schicht mit einer Dicke von 13 mm an. Nehmen Sie sich Zeit, um eine Wärmedämmung des Rohrs mit einem Innendurchmesser von 20 mm oder dem nächstgelegenen 22 mm (Isolationsstandardgrößen 20 x 13 bzw. 22 x 13) zu bestellen.
Achten Sie darauf, dass bei einem Stahlrohr mit DN 20 unter Berücksichtigung der Dicke der Rohrwand der Außendurchmesser ca. 28 mm beträgt und die erforderliche Größe der Wärmedämmung 28 x 13 beträgt Wenn ein Kupferrohr mit DN 20 verwendet wird, beträgt sein Außendurchmesser etwa 22 mm und die Größe der Wärmedämmung 22 x 13 (wobei 13 mm die Dicke der Wärmedämmschicht ist).
Isolationsverlegung
Die Isolationsberechnung hängt von der Art der verwendeten Installation ab. Es kann draußen oder drinnen sein.
Zum Schutz von Heizsystemen wird eine externe Isolierung empfohlen. Es wird entlang des Außendurchmessers aufgetragen, schützt vor Wärmeverlust und dem Auftreten von Korrosionsspuren. Zur Bestimmung des Materialvolumens reicht es aus, die Oberfläche des Rohres zu berechnen.
Die Wärmedämmung hält die Temperatur in der Rohrleitung unabhängig von den Auswirkungen der Umgebungsbedingungen auf die Rohrleitung aufrecht.
Interne Verlegung wird für die Installation verwendet.
Es schützt perfekt vor chemischer Korrosion und verhindert Wärmeverluste auf Wegen mit heißem Wasser. In der Regel handelt es sich um ein Beschichtungsmaterial in Form von Lacken, speziellen Zementsandmörteln.Die Wahl des Materials kann auch abhängig von der verwendeten Dichtung erfolgen.
Kanalverlegung ist am häufigsten gefragt. Hierzu werden vorab spezielle Kanäle angeordnet und die Spuren darin platziert. Weniger häufig wird die channellose Verlegemethode angewendet, da für die Ausführung der Arbeiten spezielle Ausrüstung und Erfahrung erforderlich sind. Die Methode wird angewendet, wenn keine Arbeiten an der Installation von Gräben durchgeführt werden können.
Isolationsinstallation
Die Berechnung der Isolationsmenge hängt weitgehend von der Art ihrer Anwendung ab. Dies hängt vom Anwendungsort ab - für die innere oder äußere Isolierschicht.
Sie können dies selbst tun oder ein Taschenrechnerprogramm verwenden, um die Wärmedämmung von Rohrleitungen zu berechnen. Die äußere Oberflächenbeschichtung wird für Heißwasserleitungen bei hohen Temperaturen verwendet, um sie vor Korrosion zu schützen. Die Berechnung mit dieser Methode reduziert sich auf die Bestimmung der Fläche der Außenfläche des Wasserversorgungssystems, um den Bedarf an einem laufenden Meter des Rohrs zu bestimmen.
Die interne Isolierung wird für Rohre für Wasserleitungen verwendet. Sein Hauptzweck ist es, Metall vor Korrosion zu schützen. Es wird in Form von Speziallacken oder einer Zement-Sand-Zusammensetzung mit einer Schicht von mehreren mm Dicke verwendet.
Die Wahl des Materials hängt von der Installationsmethode ab - kanal- oder kanallos. Im ersten Fall werden Betonschalen zur Platzierung am Boden eines offenen Grabens platziert. Die resultierenden Dachrinnen werden mit Betondeckeln verschlossen, wonach der Kanal mit zuvor entferntem Boden gefüllt wird.
Das kanallose Verlegen wird verwendet, wenn das Graben einer Heizungsleitung nicht möglich ist.
Dies erfordert spezielle technische Ausrüstung. Die Berechnung des Wärmeisolationsvolumens von Rohrleitungen in Online-Rechnern ist ein ziemlich genaues Tool, mit dem Sie die Materialmenge berechnen können, ohne mit komplexen Formeln herumspielen zu müssen. Die Materialverbrauchsraten sind im entsprechenden SNiP angegeben.
Gepostet am: 29. Dezember 2017
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- Datum: 15-04-2015Kommentare: Bewertung: 26
Eine korrekt durchgeführte Berechnung der Wärmedämmung der Rohrleitung kann die Lebensdauer der Rohrleitungen erheblich verlängern und ihren Wärmeverlust verringern
Um sich bei den Berechnungen nicht zu irren, ist es jedoch wichtig, auch geringfügige Nuancen zu berücksichtigen.
Die Wärmeisolierung von Rohrleitungen verhindert die Bildung von Kondensat, verringert den Wärmeaustausch zwischen Rohren und der Umwelt und gewährleistet die Funktionsfähigkeit der Kommunikation.
Überblick
Die Berechnung der Wärmedämmung ist eine der zeitaufwändigsten Konstruktionsaufgaben. Moderne Anforderungen an Zeitplanung und Projektdurchführung machen eine manuelle Isolationsberechnung für große Projekte nahezu unmöglich! Selbst die Verwendung von Standard-Designalben ermöglicht es nicht, die erforderliche Arbeitseffizienz vollständig bereitzustellen.
Mit dem in NTP Truboprovod entwickelten Programm können Sie die Wärmedämmung berechnen und auswählen und so bis zu 90% der Zeit sparen, die Sie normalerweise für diese Aufgabe aufwenden. Das Programm im Automatikmodus bildet die Wärmedämmstruktur vollständig aus, berechnet und generiert ein allgemeines Datenblatt (Referenzliste und beigefügte Dokumente), ein technisches Installationsblatt, eine Stückliste (für die Schätzabteilung) und eine Spezifikation gemäß GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 und GOST R 21.1101-2013.
Das Programm wird für den Einsatz in Planungsbüros und -abteilungen bei der Planung und Rekonstruktion von Haupt- und technologischen Rohrleitungen und Heizungsnetzen, Geräten in der Ölraffinerie, Chemie, Petrochemie, Gas, Öl, Wärmekraft und anderen Branchen empfohlen, für die Wärmeisolierung berechnet und ausgewählt wird Pipelines und Ausrüstung.
Optionen für die Rohrleitungsisolierung
Abschließend werden drei wirksame Methoden zur Wärmedämmung von Rohrleitungen betrachtet.
Vielleicht werden einige von ihnen Sie ansprechen:
- Wärmedämmung mit einem Heizkabel.Neben herkömmlichen Isolierungsmethoden gibt es auch eine solche alternative Methode. Die Verwendung des Kabels ist sehr bequem und produktiv, da es nur sechs Monate dauert, um die Rohrleitung vor dem Einfrieren zu schützen. Bei Heizungsrohren mit Kabel bedeutet dies eine erhebliche Einsparung von Aufwand und Geld, die für Erdarbeiten, Isoliermaterial und andere Punkte aufgewendet werden müsste. Die Bedienungsanleitung sieht vor, dass sich das Kabel sowohl außerhalb als auch innerhalb der Rohre befindet.
Zusätzliche Wärmedämmung mit Heizkabel
- Erwärmung mit Luft. Der Fehler moderner Wärmedämmsysteme ist folgender: Oft wird nicht berücksichtigt, dass das Einfrieren des Bodens nach dem Prinzip "von oben nach unten" erfolgt. Der Wärmefluss, der aus den Tiefen der Erde kommt, neigt dazu, den Gefrierprozess zu treffen. Da die Isolierung jedoch auf allen Seiten der Rohrleitung erfolgt, stellt sich heraus, dass ich sie auch von der aufsteigenden Hitze isoliere. Daher ist es sinnvoller, eine Heizung in Form eines Regenschirms über den Rohren zu montieren. In diesem Fall ist der Luftspalt eine Art Wärmespeicher.
- "Ein Rohr in einem Rohr". Hier werden mehr Rohre in Polypropylenrohre verlegt. Was sind die Vorteile dieser Methode? Zu den Pluspunkten gehört vor allem die Tatsache, dass die Pipeline in jedem Fall aufgewärmt werden kann. Zusätzlich ist eine Erwärmung mit einer Warmluftsaugvorrichtung möglich. In Notsituationen können Sie den Notschlauch schnell dehnen und so alle negativen Momente verhindern.
Rohr-in-Rohr-Isolierung
Berechnung des Rohrisolationsvolumens und Verlegung des Materials
- Arten von Isoliermaterialien Verlegung der Isolierung Berechnung der Isoliermaterialien für Rohrleitungen Beseitigung von Isolationsfehlern
Die Isolierung von Rohrleitungen ist erforderlich, um den Wärmeverlust erheblich zu reduzieren.
Zunächst müssen Sie das Volumen der Rohrisolierung berechnen. Auf diese Weise können nicht nur die Kosten optimiert, sondern auch die kompetente Ausführung der Arbeiten sichergestellt und die Rohre in einwandfreiem Zustand gehalten werden. Richtig ausgewähltes Material verhindert Korrosion und verbessert die Wärmedämmung.
Rohrisolationsdiagramm.
Heutzutage können verschiedene Arten von Beschichtungen zum Schutz von Gleisen verwendet werden. Es muss jedoch genau berücksichtigt werden, wie und wo die Kommunikation stattfinden wird.
Für Wasserleitungen können Sie zwei Arten von Schutz gleichzeitig verwenden - Innenbeschichtung und Außenbeschichtung. Es wird empfohlen, Mineralwolle oder Glaswolle für Heizwege und PPU für industrielle Wege zu verwenden. Die Berechnungen werden nach verschiedenen Methoden durchgeführt. Dies hängt alles von der ausgewählten Art der Abdeckung ab.
Merkmale der Netzwerklage und normative Berechnungsmethode
Das Durchführen von Berechnungen zur Bestimmung der Dicke der wärmeisolierenden Schicht zylindrischer Oberflächen ist ein ziemlich mühsamer und komplexer Prozess
Wenn Sie nicht bereit sind, es Spezialisten anzuvertrauen, sollten Sie sich mit Aufmerksamkeit und Geduld eindecken, um das richtige Ergebnis zu erzielen. Die häufigste Methode zur Berechnung der Rohrisolierung besteht darin, sie mithilfe standardisierter Wärmeverlustindikatoren zu berechnen.
Tatsache ist, dass SNiPom die Werte des Wärmeverlusts durch Rohrleitungen mit unterschiedlichen Durchmessern und mit unterschiedlichen Verlegungsmethoden ermittelt hat:
Rohrisolierungsschema.
- auf offener Weise auf der Straße;
- offen in einem Raum oder Tunnel;
- channellose Methode;
- in unpassierbaren Kanälen.
Der Kern der Berechnung liegt in der Auswahl des wärmeisolierenden Materials und seiner Dicke, so dass der Wert der Wärmeverluste die in SNiP vorgeschriebenen Werte nicht überschreitet. Die Berechnungstechnik wird auch durch Regulierungsdokumente geregelt, nämlich durch den entsprechenden Code of Rules. Letzteres bietet eine etwas vereinfachte Methodik als die meisten vorhandenen technischen Nachschlagewerke. Vereinfachungen sind in folgenden Punkten enthalten:
Wärmeverluste beim Erhitzen der Rohrwände durch das darin transportierte Medium sind im Vergleich zu den Verlusten, die in der äußeren Dämmschicht verloren gehen, vernachlässigbar. Aus diesem Grund dürfen sie ignoriert werden. Die überwiegende Mehrheit aller Prozess- und Netzwerkleitungen besteht aus Stahl, ihre Beständigkeit gegen Wärmeübertragung ist äußerst gering. Besonders im Vergleich zum gleichen Isolationsindikator
Daher wird empfohlen, den Widerstand der Metallwand des Rohrs gegen Wärmeübertragung nicht zu berücksichtigen.
Prozessfunktionen
Was bestimmt die Dicke der Wärmedämmung von Rohrleitungen? Welche Faktoren sollten bei den Berechnungen berücksichtigt werden?
Netzwerkmerkmale
Warum unterscheidet sich die Wärmedämmung von Prozessleitungen? Dieser Prozess hängt zunächst vom Standort und den Daten des Systems selbst ab.
Es gibt folgende Möglichkeiten, Routen zu verlegen:
- Außeninstallation - auf der Straße;
- im Zimmer;
- durch channellose Technologie;
- durch den Tunnel;
- in unpassierbaren Kanälen.
Gemäß den SNiP-Standards werden für jede Installationsoption unterschiedliche Indikatoren für zulässige Wärmeverluste bereitgestellt. Viele Leute denken, dass ein Pipeline-Isolationsrechner, der auf solchen Eingabedaten basiert, das praktischste und korrekteste Werkzeug ist. Natürlich werden auch andere Parameter berücksichtigt, die Sie später kennenlernen werden.
Die Hauptregel der Technik lautet, dass der Wärmeverlust der zu verlegenden Strecke das von SNiP vorgeschriebene Niveau nicht überschreiten darf.
Es gibt auch eine alternative Methode (laut unerfahrenen Hausbesitzern - eine einfachere), die auf den Standards basiert, die in Dokumenten festgelegt sind, die als Code of Rules bezeichnet werden. Dieser Leitfaden gilt als der für das Verständnis am leichtesten zugängliche und daher als "Zauberstab" für Anfänger auf dem Gebiet des Verlegens von Pfaden. Was sind die Vereinfachungen?
- Der Widerstand der Metallwände der Elemente gegen den Wärmeübertragungsprozess darf nicht berücksichtigt werden. Der Grund für diese Entspannung ist folgender: Fast alle Netzwerk- und technologischen Rohrleitungen bestehen aus Stahl, der sich durch einen extrem geringen Widerstand gegen Wärmeübertragung auszeichnet.
- Wenn wir die Wärmeverluste in der Schicht aus wärmeisolierendem Material und innerhalb der Struktur selbst vergleichen (aufgrund der Wärmeübertragung vom Inhalt des Systems auf die Wände), sind letztere so spärlich, dass sie bei der Berechnung ignoriert werden können die Installation der Wärmedämmung von Rohrleitungen.
Erst nach detaillierten Berechnungen wird klar, welche Materialien zur Wärmedämmung von Rohrleitungen Sie kaufen müssen, welche Dicke dieses Rohmaterials für eine bestimmte Option gilt und wie alles ablaufen soll.
Es lohnt sich, darauf zu achten! Das Vernachlässigen von Berechnungen, die darauf abzielen, Zeit und Geld zu sparen, kann zum gegenteiligen Ergebnis führen. Beispielsweise führt die Wahl der Materialdicke nach der "per Auge" -Methode zu ungerechtfertigten Kosten, wenn der Indikator die festgelegten Normen überschreitet.
Vor der Installation des Systems müssen Sie alles im Detail berechnen: Welche Art von Isolierung benötigen Sie, wie dick ist sie, um eine bestimmte Struktur abzudecken?
Beeinflussende Faktoren
Von welchen Punkten hängt die Wahl der Materialstärke und der Art der Wärmedämmung von Rohrleitungen ab?
Denken Sie an die Liste dieser wichtigen Faktoren:
- Systeminhaltstemperatur;
- Art und Eigenschaften der Isolierung;
- Temperaturänderungen außerhalb des Netzwerks - in der Umgebung der Strecke;
- die Grenze der mechanischen Belastung der Struktur;
- die Neigung des Wärmedämmstoffs zur Verformung;
- im Falle einer unterirdischen Platzierung des Systems die Last vom Boden.
Das ist wichtig zu wissen! Für Strecken mit einer Inhaltstemperatur von nicht mehr als 12 Grad ist die Wärmedämmung von Rohrleitungen mit Mineralwolle nicht ausreichend. In solchen Fällen sollte auch folienbeschichtetes Material verwendet werden, das die Aufgabe der Dampfsperre erfolgreich bewältigt.
Wärmedämmungsdiagramm
Wärmeberechnung des Heizungsnetzes
Für die thermische Berechnung akzeptieren wir folgende Daten:
· Wassertemperatur in der Versorgungsleitung 85 ° C;
· Wassertemperatur in der Rücklaufleitung 65 ° C;
· Die durchschnittliche Lufttemperatur für die Heizperiode der Republik Moldau beträgt +0,6 oC;
Berechnen wir die Verluste nicht isolierter Pipelines. Eine ungefähre Bestimmung der Wärmeverluste pro 1 m einer nicht isolierten Rohrleitung in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der Rohrleitungswand und der Umgebungsluft kann gemäß dem Nomogramm vorgenommen werden. Der aus dem Nomogramm ermittelte Wärmeverlustwert wird mit den Korrekturfaktoren multipliziert:
Wo: ein
- ein Korrekturfaktor, der die Temperaturdifferenz berücksichtigt,
und
=0,91;
b
- Korrektur für Strahlung, z
d
= 45 mm und
d
= 76 mm
b
= 1,07 und für
d
= 133 mm
b
=1,08;
l
- Rohrleitungslänge, m.
Wärmeverluste von 1 m nicht isolierter Rohrleitung, ermittelt aus dem Nomogramm:
zum d
= 133 mm
Q.nom
= 500 W / m; zum
d
= 76 mm
Q.nom
= 350 W / m; zum
d
= 45 mm
Q.nom
= 250 W / m.
Wenn man bedenkt, dass der Wärmeverlust sowohl in der Vor- als auch in der Rücklaufleitung liegt, muss der Wärmeverlust mit 2 multipliziert werden:
kW.
Wärmeverlust von Aufhängungsstützen usw. 10% werden zum Wärmeverlust der nicht isolierten Rohrleitung selbst hinzugefügt.
kW.
Standardwerte der durchschnittlichen jährlichen Wärmeverluste für ein Heizungsnetz während der oberirdischen Verlegung werden durch die folgenden Formeln bestimmt:
wobei: - durchschnittliche durchschnittliche jährliche Wärmeverluste der Vor- und Rücklaufleitungen der oberirdischen Verlegeabschnitte W;
- Standardwerte der spezifischen Wärmeverluste von Zweirohr-Wasserheizungsnetzen der Vor- und Rücklaufleitungen für jeden Rohrdurchmesser für die oberirdische Verlegung, W / m, bestimmt durch;
l
- Länge eines Abschnitts eines Heizungsnetzes, gekennzeichnet durch den gleichen Rohrleitungsdurchmesser und die gleiche Verlegungsart, m;
- Koeffizient der lokalen Wärmeverluste unter Berücksichtigung der Wärmeverluste von Armaturen, Trägern und Kompensatoren. Der Wert des Koeffizienten gemäß wird für eine oberirdische Installation von 1,25 angenommen.
Die Berechnung des Wärmeverlusts isolierter Wasserleitungen ist in Tabelle 3.4 zusammengefasst.
Tabelle 3.4 - Berechnung des Wärmeverlusts von isolierten Wasserleitungen
| dн, mm | , W / m | , W / m | l, m | , W. | , W. |
| 133 | 59 | 49 | 92 | 6,79 | 5,64 |
| 76 | 41 | 32 | 326 | 16,71 | 13,04 |
| 49 | 32 | 23 | 101 | 4,04 | 2,9 |
Der durchschnittliche jährliche Wärmeverlust eines isolierten Heizungsnetzes beträgt 49,12 kW / an.
Zur Beurteilung der Wirksamkeit einer Isolierstruktur wird häufig ein Indikator verwendet, der als Isolationswirkungsgrad bezeichnet wird:
Wo Q.r
, Q.und
- Wärmeverluste von nicht isolierten und isolierten Rohren, W.
Isolationswirkungsgrad:
Wärmedämmung von Rohrleitungen zur Sicherstellung der erforderlichen Oberflächentemperatur
Die Verfolgung solcher Ziele ist normalerweise mit der Tatsache verbunden, dass Sicherheitsanforderungen die Notwendigkeit vorschreiben, die Wärmeerzeugung im Raum zu reduzieren, um das Bedienpersonal vor Verbrennungen zu schützen, und Wärmeverluste im Unternehmen nicht geregelt sind. Laut Gesetz sollte gemäß den Normen und Anforderungen von SNiP bei einer Kühlmitteltemperatur unter 100 ° C im Raum die Temperatur auf der Oberfläche der Rohrisolierung 35 ° nicht überschreiten. Bei einer Kühlmitteltemperatur über 100 ° C sollte die Oberflächentemperatur 45 ° nicht überschreiten. Im Freien steigt der Temperaturbalken an, ist jedoch bei Verwendung einer Metallschutzbeschichtung immer noch auf 55 ° C und bei Verwendung anderer Arten von Rohrisolierungsbeschichtungen auf 60 ° C begrenzt.
Schema der Wärmedämmung von Rohrleitungen zur Sicherstellung der erforderlichen Oberflächentemperatur.
Bei der Auswahl einer Schutzbeschichtung für die Wärmedämmung von Rohren in einem Raum müssen die Strahlungseigenschaften der Oberfläche berücksichtigt werden. Um die Dicke der Wärmedämmschicht von Rohrleitungen zu verringern, sollte eine nichtmetallische Schutzbeschichtung mit hohem Emissionsvermögen verwendet werden, da unter den gleichen Berechnungsbedingungen die Dicke der nichtmetallischen Beschichtung der Wärmedämmung von Rohren verwendet wird deutlich niedriger sein als bei einer Metallbeschichtung.Die Abmessungen der Isolierschicht, die durch die Berechnung einer bestimmten Temperatur auf ihrer Oberfläche bestimmt werden, hängen von folgenden Faktoren ab:
- Umgebungstemperatur;
- Lage der Struktur (kann drinnen oder draußen sein);
- Außendurchmesser des Rohres;
- die Temperatur des Kühlmittels selbst;
- Wärmeübergangskoeffizient von der Oberfläche der Wärmedämmung der Rohrleitung zur Umgebungsluft.
Die Methode zur Berechnung einer einschichtigen Wärmedämmstruktur
Die Grundformel zur Berechnung der Wärmedämmung von Rohrleitungen zeigt die Beziehung zwischen der Größe des Wärmeflusses aus dem mit einer Dämmschicht bedeckten Betriebsrohr und seiner Dicke. Die Formel wird angewendet, wenn der Rohrdurchmesser weniger als 2 m beträgt:
Die Formel zur Berechnung der Wärmedämmung von Rohren.
ln B = 2πλ [K (tt - bis) / qL - Rn]
In dieser Formel:
- λ - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient der Isolierung, W / (m ⁰C);
- K - dimensionsloser Koeffizient zusätzlicher Wärmeverluste durch Befestigungselemente oder Träger, einige K-Werte können Tabelle 1 entnommen werden;
- tт - Temperatur in Grad des transportierten Mediums oder Wärmeträgers;
- bis - Außenlufttemperatur, ⁰C;
- qL ist der Wärmefluss W / m2;
- Rн - Beständigkeit gegen Wärmeübertragung an der Außenfläche der Isolierung (m2 ⁰C) / W.
Tabelle 1
| Verlegungsbedingungen für Rohre | Der Wert des Koeffizienten K. |
| Stahlrohrleitungen sind entlang der Straße, entlang von Kanälen und Tunneln offen und in Innenräumen auf Gleitstützen mit einem Nenndurchmesser von bis zu 150 mm geöffnet. | 1.2 |
| Stahlrohrleitungen sind entlang der Straße, entlang von Kanälen und Tunneln offen und in Innenräumen auf Gleitstützen mit einem Nenndurchmesser von 150 mm oder mehr offen. | 1.15 |
| Stahlpipelines sind entlang der Straße offen, entlang von Kanälen, Tunneln, die drinnen auf hängenden Stützen offen sind. | 1.05 |
| Nichtmetallische Rohrleitungen, die auf Überkopf- oder Gleitstützen verlegt sind. | 1.7 |
| Kanallose Art zu legen. | 1.15 |
Der Wert der Wärmeleitfähigkeit λ der Isolierung ist abhängig vom ausgewählten Wärmedämmstoff eine Referenz. Es wird empfohlen, die Temperatur des transportierten Mediums tt als Durchschnittstemperatur während des ganzen Jahres und der Außenluft tto als durchschnittliche Jahrestemperatur zu verwenden. Wenn die isolierte Rohrleitung durch den Raum verläuft, wird die Umgebungstemperatur durch die technische Auslegung festgelegt und in Abwesenheit von + 20 ° C angenommen. Der Indikator für den Widerstand gegen Wärmeübertragung auf der Oberfläche einer wärmeisolierenden Struktur Rн für Installationsbedingungen im Freien kann Tabelle 2 entnommen werden.
Tabelle 2
| Rн, (m2 ° C) / W. | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tт = 100 ° C. | 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 ° C. | 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 ° C. | 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 |
Hinweis: Der Wert von Rn bei Zwischenwerten der Kühlmitteltemperatur wird durch Interpolation berechnet. Wenn die Temperaturanzeige unter 100 ° C liegt, wird der Rn-Wert für 100 ° C angenommen.
Indikator B sollte separat berechnet werden:
Wärmeverlusttabelle für unterschiedliche Rohrdicken und Wärmedämmung.
B = (dvon + 2δ) / dtr, hier:
- diz - Außendurchmesser der wärmeisolierenden Struktur, m;
- dtr - Außendurchmesser des geschützten Rohres, m;
- δ ist die Dicke der wärmeisolierenden Struktur, m.
Die Berechnung der Isolationsdicke von Rohrleitungen beginnt mit der Bestimmung des Indikators ln B, wobei die Werte der Außendurchmesser des Rohrs und der Wärmedämmstruktur sowie die Schichtdicke in die Formel eingesetzt werden, wonach der Parameter ln B wird aus der Tabelle der natürlichen Logarithmen ermittelt und berechnet. Das heißt, die Dicke der Rohrleitungsisolierung muss so sein, dass die rechte und die linke Seite der Gleichung identisch werden. Dieser Dickenwert sollte zur weiteren Entwicklung herangezogen werden.
Die betrachtete Berechnungsmethode wird auf Rohrleitungen mit einem Durchmesser von weniger als 2 m angewendet. Bei Rohren mit einem größeren Durchmesser ist die Berechnung der Isolierung etwas einfacher und wird sowohl für eine flache Oberfläche als auch nach einer anderen Formel durchgeführt:
δ = [K (tt - bis) / qF - Rn]
In dieser Formel:
- δ ist die Dicke der Wärmedämmstruktur m;
- qF ist der Wert des normalisierten Wärmeflusses W / m2;
- andere Parameter - wie in der Berechnungsformel für eine zylindrische Oberfläche.
Berechnung der Siebwärmeisolierung von Rohrleitungen von Wärmeversorgungssystemen
(I. G. Belyakov, A. Yu Vytchikov, L. D. Evseev)
In Wärmeversorgungssystemen wird Polyurethanschaum häufig zur Isolierung von Rohrleitungen als Heizung verwendet, die einen niedrigen Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist. Die maximale Betriebstemperatur für Polyurethanschaum verschiedener Marken liegt im Bereich von 80 bis 200 ° C. Daher muss dieser durch Aufbringen von Aluminiumfolie auf die Innenfläche der Schale vor Überhitzung geschützt werden.
Zwischen der Hülle und der Rohrleitung entsteht ein Luftspalt, dessen Größe den Temperaturunterschied zwischen der Außenfläche der Rohrleitung und dem Polyurethanschaum erheblich beeinflusst. Eine schematische Darstellung des Wärmeübertragungsprozesses in einer isolierten Rohrleitung ist in Abb. 1 dargestellt.
Abb. 1. Wärmeübertragung in einer isolierten Rohrleitung
Die Berechnung der Dicke der Wärmedämmschicht wurde für Rohrleitungen im Freien mit einer Kühlmitteltemperatur von 100 bis 150 ° C durchgeführt.
Die mathematische Formulierung des betrachteten Problems hat folgende Form:
Wo:
q1 - die Dichte des Wärmeflusses, der durch die Struktur fließt, W / m; t - Kühlmitteltemperatur ° C; t0 - Umgebungstemperatur, gleich der Durchschnittstemperatur der Heizperiode (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - Nenndurchmesser der Rohrleitung, m; dн - Außendurchmesser der Rohrleitung, m; dfrom1, dfrom2 - Innen- und Außendurchmesser einer Polyurethanschaumschale, m; - Wärmeübergangskoeffizient von der Außenfläche der Isolierung in Höhe von 29 W / (m2 ° C) gemäß Anhang 9, SNiP 2.04.14-88 "Wärmedämmung von Rohrleitungsgeräten". M., 1999; λ, λ von 1, λ von 2 - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Rohrleitungsmaterials, des Luftspalts bzw. des Polyurethanschaums, W / (m ° C). Der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Luftspalts wird unter Berücksichtigung der Konvektion und der Wärmeübertragung durch Strahlung bestimmt:
Wo: λm - Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von Luft, W / (m ° C); - Konvektionskoeffizient unter Berücksichtigung des Einflusses der natürlichen Konvektion> = 1 - Wärmeübertragungskoeffizient durch Strahlung, W / (m2 ° C); - Dicke des Luftspalts, m;
Um den Konvektionskoeffizienten zu ermitteln, wird empfohlen, die von M.A. Mikheev bei 103
In der obigen Gleichung sollte die Dicke der Zwischenschicht als definierende Größe und die durchschnittliche Lufttemperatur als definierende Temperatur verwendet werden.
Wo: G - Erdbeschleunigung m2 / s; - kinematischer Viskositätskoeffizient von Luft, m2 / s;
- Volumenausdehnungskoeffizient von Luft, 1 / ° K;
- durchschnittliche Lufttemperatur in der Zwischenschicht, ° C;
- die Temperaturdifferenz der Oberflächen der Schichten, ° C; Pr - Prandtl-Kriterium.
wobei: - reduzierter Emissionsgrad für ein System paralleler Platten mit Emissionsgradgraden
- Emissionsgrad eines absoluten schwarzen Körpers;
- Temperaturen der Oberflächen der Platten, ° K;
Abb. 2. Abhängigkeit des Temperaturdifferenzdeltas t von der Größe des Luftspalts
Abbildung 2 zeigt die Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der Außenfläche der Rohrleitung und der Innenfläche des Manteldeltas t von der Größe des Luftspalts bei du = 0,82 m.
Die Dicke der Wärmedämmschicht aus PPU-110 mit Polyurethanschaumqualität beträgt 16 mm.
