Odabir grijača
Glavni razlog smrzavanja cjevovoda je nedovoljna brzina cirkulacije nosača energije. U tom slučaju, pri temperaturama ispod nule zraka, može započeti proces tekuće kristalizacije. Stoga je visokokvalitetna toplinska izolacija cijevi od vitalnog značaja.
Srećom, naša generacija ima nevjerojatnu sreću. U nedavnoj prošlosti cjevovodi su izolirani samo jednom tehnologijom, budući da je postojala samo jedna izolacija - staklena vuna. Suvremeni proizvođači toplinsko-izolacijskih materijala nude jednostavno najširi izbor grijača za cijevi, različitih u sastavu, karakteristikama i načinu primjene.
Nije sasvim točno međusobno ih uspoređivati, a još više tvrditi da je jedan od njih najbolji. Pa pogledajmo samo vrste materijala za izolaciju cijevi.
Prema opsegu:
- za cjevovode opskrbe hladnom i toplom vodom, cjevovode pare sustava centralnog grijanja, raznu tehničku opremu;
- za kanalizacijske sustave i odvodne sustave;
- za cijevi ventilacijskih sustava i opreme za zamrzavanje.
Izgledom, koji u principu odmah objašnjava tehnologiju korištenja grijača:
- svitak;
- lisnato;
- pokrov;
- punjenje;
- kombinirano (ovo se već odnosi na metodu izolacije cjevovoda).
Glavni zahtjevi za materijale od kojih su izrađeni grijači za cijevi su niska toplinska vodljivost i dobra vatrootpornost.
Sljedeći materijali odgovaraju ovim važnim kriterijima:
Mineralna vuna. Najčešće se prodaju u rolama. Pogodno za toplinsku izolaciju cjevovoda s visokotemperaturnim nosačem topline. Međutim, ako mineralnu vunu koristite za izolaciju cijevi u velikim količinama, tada ova opcija neće biti vrlo isplativa sa stajališta uštede. Toplinska izolacija mineralnom vunom izrađuje se namotavanjem, nakon čega slijedi njezino učvršćivanje sintetičkim kanapom ili nehrđajućom žicom.
Na fotografiji je cjevovod izoliran mineralnom vunom
Može se koristiti i na niskim i na visokim temperaturama. Pogodno za čelične, metalno-plastične i druge plastične cijevi. Još jedna pozitivna značajka je što ekspandirani polistiren ima cilindrični oblik, a njegov unutarnji promjer može se prilagoditi veličini bilo koje cijevi.
Penoizol. Prema svojim karakteristikama usko je povezan s prethodnim materijalom. Međutim, način ugradnje penoizola potpuno je drugačiji - za njegovu primjenu potrebna je posebna instalacija u spreju, budući da je riječ o mješavini tekućih sastojaka. Nakon stvrdnjavanja penoizola, oko cijevi se stvara nepropusna ljuska koja gotovo ne dopušta prolazak topline. Ovdje plus također uključuje nedostatak dodatnog pričvršćivanja.
Penoizol u akciji
Folijski penofol. Najnoviji razvoj na polju izolacijskih materijala, ali već je osvojio svoje obožavatelje među ruskim građanima. Penofol se sastoji od polirane aluminijske folije i sloja polietilenske pjene.
Takva dvoslojna konstrukcija ne samo da zadržava toplinu, već je čak i vrsta grijača! Kao što znate, folija ima svojstva reflektiranja topline, što joj omogućuje akumuliranje i odbijanje topline na izoliranoj površini (u našem slučaju ovo je cjevovod).
Uz to, penofol presvučen folijom ekološki je, lako zapaljiv, otporan na ekstremne temperature i visoku vlagu.
Kao što vidite, materijala ima na pretek! Puno je izbora kako izolirati cijevi.Ali prilikom odabira, ne zaboravite uzeti u obzir osobitosti okoliša, karakteristike izolacije i jednostavnost ugradnje. Pa, ne bi škodilo izračunavanju toplinske izolacije cijevi kako bi sve učinili ispravno i pouzdano.
IMENIK
Izborna tablica za omjer promjera cijevi (bakrene cijevi, čelične cijevi, polietilenske cijevi) sa standardnim veličinama toplinske izolacije (izolacija od pjenaste gume, izolacija od polietilenske pjene, cilindri od mineralne vune).
Ovaj tablica za odabir toplinske izolacije za cijevi će vam pomoći da ne pogriješite u odabiru izolacije.
U osnovi se za toplinsku izolaciju koriste tri vrste cijevi: čelik, bakar i plastika. Za određivanje promjera čeličnih i bakrenih cijevi koriste se tri metode: u milimetrima, inčima i nazivnim promjerima - Du *. DN je "uvjetni", koji se koristi pri izračunavanju različitih parametara cjevovodnih sustava. Na primjer, takvi parametri kao što su visina, protok, potrošnja, odvod itd. unutarnji promjer cijevi.
Vrlo često nije potrebna upotreba visokog tlaka u sustavu cjevovoda, stoga se smanjuje debljina stijenke cijevi tako da je moguće uštedjeti na potrošnji metala tijekom proizvodnje, i obrnuto, ako je u cjevovodu potreban visok tlak ili za navojne spojeve povećava se debljina stijenke cijevi.
Promjer cijevi naziva se uvjetnim, jer postoje cijevi kvadratnog, a ne kružnog presjeka. U ovom slučaju, za cijevi kvadratnog presjeka, nominalni prolaz izračunava se kroz površinu presjeka određene cijevi, izračun treba svesti na formulu za površinu okrugle cijevi i iznosi uzeti za daljnje proračune kao da je cijev okrugla i ima takav i takav nominalni promjer. U cijevima kružnog presjeka Nazivna veličina - Du potpuno se podudara s unutarnjim promjerom cijevi.
U pravilu su nominalni promjeri (DN) čeličnih cijevi naznačeni do veličine 50, nakon čega je uobičajeno označavati vanjske promjere cijevi. Ali za plastične cijevi obično su naznačeni samo vanjski promjeri.
Tehnička izolacija za cijevi koja se isporučuje u obliku toplinsko izolacijskih cijevi (cjevasti elementi) predstavljena je standardnim veličinama koje uzimaju u obzir Dnap - vanjski promjer cijevi (ne treba ih miješati s Du-uvjetnim promjerom) cijevi.
Primjer:
Pretpostavimo da vaša tehnička specifikacija označava čeličnu cijev promjera DN 20 i toplinski izolacijski sloj debljine 13 mm. Ne žurite s naručivanjem toplinske izolacije cijevi s unutarnjim promjerom - 20 mm ili najbliže njemu 22 mm (odnosno standardne veličine izolacije 20x13 i 22x13).
Svakako obratite pažnju na faktor da ako imate čeličnu cijev s DN 20, uzimajući u obzir debljinu stijenke cijevi, njezin vanjski promjer bit će približno 28 mm, stoga je potrebna veličina toplinske izolacije 28x13 i ako se koristi bakrena cijev s DN 20, tada će njezin vanjski promjer biti oko 22 mm, a veličina toplinske izolacije bit će 22x13 (gdje je 13 mm debljina sloja toplinske izolacije).
Polaganje izolacije
Izračun izolacije ovisi o vrsti korištene instalacije. Može biti izvana ili iznutra.
Vanjska izolacija preporučuje se za zaštitu sustava grijanja. Primjenjuje se duž vanjskog promjera, pruža zaštitu od gubitka topline, pojave tragova korozije. Da bi se odredile količine materijala, dovoljno je izračunati površinu cijevi.
Toplinska izolacija održava temperaturu u cjevovodu, bez obzira na utjecaj okoliša na njega.
Unutarnje polaganje koristi se za vodovod.
Savršeno štiti od kemijske korozije, sprječava gubitak topline s ruta s vrućom vodom. Obično je to premazni materijal u obliku lakova, posebnih cementno-pijesnih žbuka.Izbor materijala također se može izvršiti ovisno o tome koja će se brtva koristiti.
Polaganje kanala najčešće se traži. Za to su prethodno postavljeni posebni kanali i tragovi su smješteni u njih. Rjeđe se koristi metoda polaganja bez kanala, jer je za izvođenje radova potrebna posebna oprema i iskustvo, a metoda se koristi u slučaju kada nije moguće izvesti radove na postavljanju rovova.
Instalacija izolacije
Izračun količine izolacije uvelike ovisi o načinu njegove primjene. Ovisi o mjestu primjene - za unutarnji ili vanjski izolacijski sloj.
Možete to učiniti sami ili pomoću kalkulator programa izračunati toplinsku izolaciju cjevovoda. Vanjska površinska obloga koristi se za cjevovode tople vode pri visokim temperaturama kako bi se zaštitila od korozije. Izračun ovom metodom svodi se na određivanje površine vanjske površine vodoopskrbnog sustava, kako bi se utvrdila potreba za tekućim metrom cijevi.
Unutarnja izolacija koristi se za cijevi za vodovod. Njegova je glavna svrha zaštita metala od korozije. Koristi se u obliku posebnih lakova ili cementno-pijesak sastava s slojem od nekoliko mm debljine.
Izbor materijala ovisi o načinu ugradnje - kanalu ili bez kanala. U prvom su slučaju betonske ladice postavljene na dno otvorenog rova radi postavljanja. Rezultirajući žljebovi zatvaraju se betonskim poklopcima, nakon čega se kanal ispunjava prethodno uklonjenim tlom.
Polaganje bez kanala koristi se kada kopanje toplovoda nije moguće.
To zahtijeva posebnu inženjersku opremu. Izračun volumena toplinske izolacije cjevovoda u mrežnim kalkulatorima prilično je točan alat koji vam omogućuje izračunavanje količine materijala bez petljanja sa složenim formulama. Stope potrošnje materijala date su u odgovarajućem SNiP-u.
Objavljeno: 29. prosinca 2017
(4 ocjene, prosjek: 5,00 od 5) Učitavanje ...
- Datum: 15-04-2015Komentari: Ocjena: 26
Ispravno izveden proračun toplinske izolacije cjevovoda može značajno povećati vijek trajanja cijevi i smanjiti njihov gubitak topline
Međutim, kako ne bi pogriješili u izračunima, važno je uzeti u obzir i manje nijanse.
Toplinska izolacija cjevovoda sprječava stvaranje kondenzata, smanjuje izmjenu topline između cijevi i okoline te osigurava operativnost komunikacija.
Pregled
Izračun toplinske izolacije jedan je od dugotrajnih projektnih zadataka. Suvremeni zahtjevi za vremenskim rokovima i izvedbom projekata čine ručni izračun izolacije za velike projekte gotovo nemogućim! Čak i upotreba albuma sa standardnim dizajnom ne omogućuje u potpunosti pružiti potrebnu radnu učinkovitost.
Program razvijen u NTP Truboprovod omogućuje vam izračunavanje i odabir toplinske izolacije, štedeći do 90% vremena koje obično trošite na ovaj zadatak. Program u automatskom načinu u potpunosti oblikuje strukturu toplinske izolacije, izračunava i generira opći tehnički list (popis referentnih i priloženih dokumenata), tehnički list za ugradnju, troškovnik (za odjel procjene) i specifikaciju u skladu s GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 i GOST R 21.1101 -2013.
Program se preporučuje za uporabu u projektnim biroima i odjelima u projektiranju i rekonstrukciji magistralnih i tehnoloških cjevovoda i grijaćih mreža, opreme za rafinaciju nafte, kemijske, petrokemijske, plinske, naftne, toplinske i druge industrije koje izračunavaju i odabiru toplinsku izolaciju cjevovodi i oprema.
Opcije izolacije cjevovoda
Na kraju ćemo razmotriti tri učinkovite metode toplinske izolacije cjevovoda.
Možda će vam se neki od njih svidjeti:
- Toplinska izolacija pomoću grijaćeg kabela.Uz tradicionalne metode izolacije, postoji i takva alternativna metoda. Upotreba kabela vrlo je prikladna i produktivna, s obzirom na to da je potrebno samo šest mjeseci da se cjevovod zaštiti od smrzavanja. U slučaju grijanja cijevi kabelom, značajno se štedi napor i novac koji bi se trebali potrošiti na zemljane radove, izolacijski materijal i druge točke. Upute za uporabu omogućuju da se kabel nalazi i izvan cijevi i unutar njih.
Dodatna toplinska izolacija s grijaćim kabelom
- Zagrijavanje zrakom. Pogreška suvremenih sustava toplinske izolacije je sljedeća: često se ne uzima u obzir da se zamrzavanje tla događa prema principu "od vrha do dna". Toplinski tok koji izlazi iz dubina zemlje nastoji zadovoljiti proces smrzavanja. No budući da se izolacija provodi sa svih strana cjevovoda, ispada da je i ja izoliram od dizanja vrućine. Stoga je racionalnije postaviti grijač u obliku kišobrana preko cijevi. U tom će slučaju zračni razmak biti vrsta akumulatora topline.
- "Lula u luli". Ovdje se više cijevi polaže u polipropilenske cijevi. Koje su prednosti ove metode? Prije svega, plusevi uključuju činjenicu da se cjevovod u svakom slučaju može zagrijati. Osim toga, grijanje je moguće uređajem za usisavanje toplog zraka. A u hitnim situacijama možete brzo razvući crijevo za nuždu i tako spriječiti sve negativne trenutke.
Izolacija cijevi u cijevi
Proračun volumena izolacije cijevi i polaganja materijala
- Vrste izolacijskih materijala Polaganje izolacije Proračun izolacijskih materijala za cjevovode Otklanjanje izolacijskih nedostataka
Izolacija cjevovoda je neophodna kako bi se značajno smanjili gubici topline.
Prvo morate izračunati volumen izolacije cijevi. To će omogućiti ne samo optimizaciju troškova, već i osiguravanje kompetentnog izvođenja radova, održavajući cijevi u ispravnom stanju. Ispravno odabrani materijal sprječava koroziju i poboljšava toplinsku izolaciju.
Dijagram izolacije cijevi.
Danas se za zaštitu tragova mogu koristiti različite vrste premaza. No, potrebno je uzeti u obzir točno kako će se i gdje odvijati komunikacija.
Za vodovodne cijevi možete koristiti dvije vrste zaštite odjednom - unutarnju i vanjsku prevlaku. Za putove grijanja preporuča se koristiti mineralnu vunu ili staklenu vunu, a za industrijske PPU. Izračuni se izvode različitim metodama, sve ovisi o odabranoj vrsti pokrivenosti.
Karakteristike polaganja mreže i normativna metodologija proračuna
Izvođenje proračuna za određivanje debljine toplinsko-izolacijskog sloja cilindričnih površina prilično je naporan i složen postupak
Ako to niste spremni povjeriti stručnjacima, trebali biste se opskrbiti pažnjom i strpljenjem da biste postigli pravi rezultat. Najčešći način izračuna izolacije cijevi je izračunavanje pomoću standardiziranih pokazatelja gubitka topline.
Činjenica je da je SNiPom utvrdio vrijednosti gubitaka topline cjevovodima različitih promjera i različitim načinima njihovog polaganja:
Shema izolacije cijevi.
- na otvoren način na ulici;
- otvoren u sobi ili tunelu;
- metoda bez kanala;
- u neprohodnim kanalima.
Bit proračuna je u odabiru toplinsko-izolacijskog materijala i njegove debljine na takav način da vrijednost gubitaka topline ne prelazi vrijednosti propisane u SNiP. Metodologija izračuna također je regulirana regulatornim dokumentima, naime, odgovarajućim Kodeksom pravila. Potonji nudi malo pojednostavljenu metodologiju od većine postojećih tehničkih priručnika. Pojednostavljenja su sadržana u sljedećim točkama:
Gubici topline tijekom zagrijavanja zidova cijevi sredstvom koje se u njemu transportira zanemarivi su u usporedbi s gubicima koji se gube u vanjskom izolacijskom sloju. Iz tog razloga smiju ih ignorirati. Velika većina svih cjevovoda procesa i mreže izrađena je od čelika, a otpor prema prijenosu topline izuzetno je nizak. Pogotovo u usporedbi s istim pokazateljem izolacije
Stoga se preporučuje da se ne uzima u obzir otpor prijenosa topline metalne stijenke cijevi.
Značajke procesa
Što određuje debljinu toplinske izolacije cjevovoda? Koje čimbenike treba uzeti u obzir u izračunima?
Karakteristike mreže
Zašto se toplinska izolacija procesnih cjevovoda razlikuje? Prije svega, ovaj postupak ovisi o mjestu i podacima samog sustava.
Postoje sljedeći načini polaganja ruta:
- vanjska instalacija - na ulici;
- u sobi;
- tehnologijom bez kanala;
- kroz tunel;
- u neprohodnim kanalima.
Prema SNiP standardima, za svaku od instalacijskih mogućnosti daju se različiti pokazatelji dopuštenih gubitaka topline. Mnogi ljudi misle da je kalkulator izolacije cjevovoda na temelju takvih ulaznih podataka najpraktičniji i najispravniji alat. Naravno, uzimaju se u obzir i drugi parametri o kojima ćete saznati kasnije.
Glavno pravilo tehnike je da količina gubitaka topline položene rute ne smije prelaziti razinu propisanu SNiP-om.
Postoji i alternativna metodologija (prema početnicima vlasnicima kuća - jednostavnija), koja se temelji na standardima utvrđenim u dokumentima koji se nazivaju Kodeks pravila. Ovaj se vodič smatra najpristupačnijim za razumijevanje i, prema tome, spasiocem za početnike na polju praćenja. Koja su pojednostavljenja?
- Dopušteno je ne uzimati u obzir suprotstavljanje metalnih stijenki elemenata procesu prijenosa topline. Razlog takvog opuštanja je sljedeći: gotovo svi mrežni i tehnološki cjevovodi izrađeni su od čelika, koji se odlikuje izuzetno niskom otpornošću na prijenos topline.
- Ako usporedimo toplinske gubitke u sloju toplinsko-izolacijskog materijala i unutar same konstrukcije (zbog prijenosa topline iz sadržaja sustava na zidove), tada su potonji toliko oskudni da se mogu zanemariti pri izračunavanju postavljanje toplinske izolacije cjevovoda.
Tek nakon izvršavanja detaljnih izračuna, postat će jasno koje materijale za toplinsku izolaciju cjevovoda trebate kupiti, koja je debljina ove sirovine primjenjiva za određenu opciju, kako bi se sve trebalo dogoditi.
Vrijedno je obratiti pažnju! Zanemarivanje izračuna, kojima se naizgled želi uštedjeti vrijeme i novac, može vas dovesti do suprotnog rezultata. Na primjer, izbor debljine materijala metodom "oka" podrazumijeva neopravdane troškove ako pokazatelj premaši utvrđene norme.
Prije instalacije sustava, morate sve detaljno izračunati: kakvu izolaciju trebate, koja je njezina debljina koja pokriva određenu strukturu
Čimbenici utjecaja
O kojim točkama ovisi izbor debljine materijala i vrsta toplinske izolacije cjevovoda?
Zapamtite popis ovih važnih čimbenika:
- temperatura sadržaja sustava;
- vrsta i karakteristike izolacije;
- promjene temperature izvan mreže - u okruženju oko pruge;
- granica mehaničkog opterećenja na konstrukciji;
- sklonost termoizolacijskog materijala ka deformaciji;
- u slučaju podzemnog postavljanja sustava, opterećenje sa zemlje.
Ovo je važno znati! Za rute s temperaturom sadržaja koja ne prelazi 12 stupnjeva, nema dovoljno toplinske izolacije cjevovoda mineralnom vunom. U takvim slučajevima treba koristiti i materijal presvučen folijom koji se uspješno nosi s misijom parne barijere.
Dijagram toplinske izolacije
Toplinski proračun toplinske mreže
Za toplinski proračun prihvatit ćemo sljedeće podatke:
· Temperatura vode u dovodnom cjevovodu 85 ° C;
· Temperatura vode u povratnom cjevovodu 65 ° C;
· Prosječna temperatura zraka za razdoblje grijanja Republike Moldavije je +0,6 oC;
Izračunajmo gubitke neizoliranih cjevovoda. Približno određivanje gubitaka topline po 1 m neizoliranog cjevovoda, ovisno o temperaturnoj razlici između zida cjevovoda i okolnog zraka, može se izvršiti prema nomogramu. Vrijednost gubitka topline utvrđena iz nomograma množi se s korekcijskim faktorima:
Gdje: a
- faktor korekcije koji uzima u obzir temperaturnu razliku,
ali
=0,91;
b
- korekcija za zračenje, za
d
= 45 mm i
d
= 76 mm
b
= 1,07 i za
d
= 133 mm
b
=1,08;
l
- duljina cjevovoda, m.
Gubici topline od 1 m neizoliranog cjevovoda, utvrđeni iz nomograma:
za d
= 133 mm
Pne m
= 500 W / m; za
d
= 76 mm
Pne m
= 350 W / m; za
d
= 45 mm
Pne m
= 250 W / m.
Uzimajući u obzir da će gubici topline biti i na dovodnom i na povratnom cjevovodu, tada se gubici topline moraju pomnožiti s 2:
kW
Gubitak topline ovjesa, itd. 10% dodaje se gubitku topline samog neizoliranog cjevovoda.
kW
Standardne vrijednosti prosječnih godišnjih gubitaka topline za mrežu grijanja tijekom nadzemnog polaganja određuju se prema sljedećim formulama:
gdje su :, - standardni prosječni godišnji gubici topline dovodnih i povratnih cjevovoda nadzemnih dijelova polaganja, W;
, - standardne vrijednosti specifičnih gubitaka topline dvocijevnih mreža za grijanje vode dovodnih i povratnih cjevovoda za svaki promjer cijevi za nadzemno polaganje, W / m, određene prema;
l
- duljina dijela grijaće mreže, karakterizirana istim promjerom cjevovoda i vrstom polaganja, m;
- koeficijent lokalnih gubitaka topline, uzimajući u obzir gubitke topline okova, nosača i kompenzatora. Vrijednost koeficijenta u skladu s uzima se za nadzemnu instalaciju od 1,25.
Proračun toplinskih gubitaka izoliranih vodovoda sažet je u tablici 3.4.
Tablica 3.4 - Proračun gubitaka topline izoliranih vodovoda
| dn, 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 |
Prosječni godišnji gubitak topline izolirane mreže grijanja iznosit će 49,12 kW / godišnje.
Za procjenu učinkovitosti izolacijske konstrukcije često se koristi pokazatelj koji se naziva koeficijent učinkovitosti izolacije:
Gdje Pr
, Qi
- gubici topline neizoliranih i izoliranih cijevi, W.
Omjer učinkovitosti izolacije:
Toplinska izolacija cjevovoda kako bi se osigurala potrebna temperatura površine
Ostvarivanje takvih ciljeva obično je povezano s činjenicom da sigurnosni zahtjevi propisuju potrebu za smanjenjem stvaranja topline u sobi kako bi se zaštitno osoblje zaštitilo od opeklina, a gubici topline u poduzeću nisu regulirani. Prema zakonu, u skladu s normama i zahtjevima SNiP-a, pri temperaturi rashladne tekućine ispod 100 ° C u sobi, temperatura na površini izolacije cijevi ne smije prelaziti 35 °. Pri temperaturi rashladne tekućine iznad 100 ° C, temperatura površine ne smije prelaziti 45 °. Na otvorenom se temperatura podiže, ali je i dalje ograničena na 55 ° C kada se koristi zaštitna obloga od metala i 60 ° kada se koriste druge vrste obloga za izolaciju cijevi.
Shema toplinske izolacije cjevovoda kako bi se osigurala potrebna temperatura površine.
Pri odabiru zaštitnog premaza za toplinsku izolaciju cijevi smještenih u sobi, potrebno je uzeti u obzir svojstva zračenja njegove površine. Dakle, da bi se smanjila debljina toplinsko-izolacijskog sloja cjevovoda, treba koristiti nemetalni zaštitni premaz visoke emisije, budući da će pod istim proračunskim uvjetima debljina nemetalnog sloja toplinske izolacije cijevi biti znatno niži nego kod metalne prevlake.Dimenzije izolacijskog sloja, određene proračunom za određenu temperaturu na njegovoj površini, ovisit će o faktorima kao što su:
- sobna temperatura;
- mjesto strukture (može biti u zatvorenom ili na otvorenom);
- vanjski promjer cijevi;
- temperatura same rashladne tekućine;
- koeficijent prijenosa topline s površine toplinske izolacije cjevovoda na okolišni zrak.
Metoda izračuna jednoslojne toplinsko-izolacijske strukture
Osnovna formula za izračunavanje toplinske izolacije cjevovoda pokazuje odnos između veličine toplinskog toka iz radne cijevi, prekrivene slojem izolacije, i njegove debljine. Formula se primjenjuje ako je promjer cijevi manji od 2 m:
Formula za izračunavanje toplinske izolacije cijevi.
ln B = 2πλ [K (tt - do) / qL - Rn]
U ovoj formuli:
- λ - koeficijent toplinske vodljivosti izolacije, W / (m ⁰C);
- K - bezdimenzionalni koeficijent dodatnih gubitaka topline kroz pričvršćivače ili nosače, neke K vrijednosti mogu se uzeti iz tablice 1;
- tt - temperatura u stupnjevima transportiranog medija ili nosača topline;
- do - temperatura vanjskog zraka, ⁰C;
- qL je toplinski tok, W / m2;
- Rn - otpor prijenosu topline na vanjskoj površini izolacije, (m2 ⁰C) / W.
stol 1
| Uvjeti polaganja cijevi | Vrijednost koeficijenta K |
| Čelični cjevovodi su otvoreni duž ulice, kroz kanale, tunele, otvoreni u zatvorenom na kliznim nosačima nazivnog promjera do 150 mm. | 1.2 |
| Čelični cjevovodi su otvoreni duž ulice, kroz kanale, tunele, otvoreni u zatvorenom na kliznim nosačima nazivnog promjera 150 mm i više. | 1.15 |
| Čelični cjevovodi su otvoreni duž ulice, duž kanala, tunela, otvoreni u zatvorenom na ovješenim nosačima. | 1.05 |
| Nemetalni cjevovodi položeni na gornje ili klizne nosače. | 1.7 |
| Bezkanalni način polaganja. | 1.15 |
Vrijednost toplinske vodljivosti λ izolacije referentna je, ovisno o odabranom materijalu za toplinsku izolaciju. Preporuča se uzeti temperaturu transportiranog medija tt kao prosječnu temperaturu tijekom cijele godine, a vanjskog zraka kao prosječnu godišnju temperaturu. Ako izolirani cjevovod prolazi u sobi, tada se temperatura okoline postavlja zadatkom tehničkog projekta, a u odsutnosti uzima se jednaka + 20 ° C. Pokazatelj otpornosti na prijenos topline na površini toplinsko-izolacijske konstrukcije Rn za vanjske uvjete ugradnje može se preuzeti iz tablice 2.
tablica 2
| Rn, (m2 ⁰C) / W | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tt = 100 ⁰C | 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 |
| tt = 300 ⁰C | 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 |
| tt = 500 ⁰C | 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 |
Napomena: vrijednost Rn pri srednjim vrijednostima temperature rashladne tekućine izračunava se interpolacijom. Ako je pokazatelj temperature ispod 100 ⁰C, vrijednost Rn uzima se kao za 100 ⁰C.
Pokazatelj B treba izračunati odvojeno:
Tablica gubitaka topline za različite debljine cijevi i toplinsku izolaciju.
B = (dod + 2δ) / dtr, ovdje:
- diz - vanjski promjer toplinsko-izolacijske konstrukcije, m;
- dtr - vanjski promjer zaštićene cijevi, m;
- δ je debljina toplinske izolacijske konstrukcije, m.
Izračun debljine izolacije cjevovoda započinje određivanjem pokazatelja ln B, zamjenom vrijednosti vanjskih promjera cijevi i toplinske izolacijske strukture, kao i debljine sloja, u formulu, nakon čega parametar ln Iz tablice prirodnih logaritama nalazi se B, koji se zamjenjuje u osnovnu formulu zajedno s pokazateljem normaliziranog toplinskog toka qL i izračunava. Odnosno, debljina izolacije cjevovoda mora biti takva da desna i lijeva strana jednadžbe postanu identične. Ovu vrijednost debljine treba uzeti za daljnji razvoj.
Razmatrana metoda izračuna primijenjena na cjevovode promjera manjeg od 2 m. Za cijevi većeg promjera izračun izolacije je nešto jednostavniji i izvodi se kako za ravnu površinu, tako i prema drugoj formuli:
δ = [K (tt - do) / qF - Rn]
U ovoj formuli:
- δ je debljina toplinske izolacijske konstrukcije, m;
- qF je vrijednost normaliziranog toplinskog toka, W / m2;
- ostali parametri - kao u izračunskoj formuli za cilindričnu površinu.
Proračun toplotne izolacije zaslona cjevovoda sustava opskrbe toplinom
(I.G.Belyakov, A.Yu. Vytchikov, L.D. Evseev)
U sustavima opskrbe toplinom za izolaciju cjevovoda, poliuretanska pjena se široko koristi kao grijač, koji ima malu vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti. Maksimalna radna temperatura za različite marke poliuretanske pjene kreće se u rasponu od 80 do 200 ° C, stoga postaje neophodno zaštititi je od pregrijavanja nanošenjem aluminijske folije na unutarnju površinu ljuske.
Između ljuske i cjevovoda stvara se zračni jaz čija veličina značajno utječe na temperaturnu razliku između vanjske površine cjevovoda i poliuretanske pjene. Shema sheme postupka prijenosa topline u izoliranom cjevovodu prikazana je na slici 1.
Sl. 1. Prijenos topline u izoliranom cjevovodu
Izračun debljine sloja toplinske izolacije proveden je za cjevovode smještene na otvorenom s temperaturom rashladne tekućine od 100 do 150 ° C.
Matematička formulacija problema koji se razmatra poprimit će sljedeći oblik:
Gdje:
q1 - gustoća toplinskog toka koji prolazi kroz strukturu, W / m; t - temperatura rashladne tekućine, ° C; t0 - temperatura okoline, uzeta jednaka prosječnoj temperaturi razdoblja grijanja (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - nominalni promjer cjevovoda, m; dn - vanjski promjer cjevovoda, m; dfrom1, dfrom2 - unutarnji i vanjski promjer ljuske od poliuretanske pjene, m; - koeficijent prijenosa topline s vanjske površine izolacije, uzet jednak 29 W / (m2 ° C) u skladu s Dodatkom 9, SNiP 2.04.14-88 "Toplinska izolacija opreme cjevovoda". M., 1999 .; λ, λ od 1, λ od 2 - koeficijent toplinske vodljivosti materijala cjevovoda, zračnog raspora, odnosno poliuretanske pjene, W / (m ° C). Koeficijent toplinske vodljivosti zračnog raspora određuje se uzimajući u obzir konvekciju i prijenos topline zračenjem:
Gdje: λm - vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti zraka, W / (m ° C); - koeficijent konvekcije, uzimajući u obzir učinak prirodne konvekcije> = 1 - koeficijent prijenosa topline zračenjem, W / (m2 ° C); - debljina zračnog raspora, m;
Da bi se pronašao koeficijent konvekcije, preporuča se koristiti kriterijsku jednadžbu dobivenu od M.A. Mikheev na 103
U gornjoj jednadžbi debljinu međusloja treba uzeti kao veličinu koja definira, a prosječnu temperaturu zraka kao temperaturu koja definira.
Gdje: g - ubrzanje gravitacije, m2 / s; - koeficijent kinematičke viskoznosti zraka, m2 / s;
- koeficijent volumetrijskog širenja zraka, 1 / ° K;
- prosječna temperatura zraka u međusloju, ° C;
- razlika u temperaturama površina slojeva, ° C; Pr - Prandtlov kriterij.
gdje je: - smanjena emisivnost za sustav paralelnih ploča koji imaju stupnjeve emisivnosti
- emisivnost apsolutnog crnog tijela;
- temperature površina ploča, ° K;
Slika 2. Ovisnost razlike temperature delta t o veličini zračnog raspora
Slika 2 prikazuje ovisnost temperaturne razlike između vanjske površine cjevovoda i unutarnje površine delte ljuske t o veličini zračnog zazora na du = 0,82 m.
Debljina sloja toplinske izolacije izrađene od poliuretanske pjene razreda PPU-110 iznosi 16 mm.
