Rekenmachine voor het berekenen van de isolatie van pijpleidingen


Een kachel kiezen

De belangrijkste reden voor het bevriezen van leidingen is een onvoldoende circulatiesnelheid van de energiedrager. In dit geval kan bij luchttemperaturen onder het vriespunt het proces van vloeibare kristallisatie beginnen. Hoogwaardige thermische isolatie van leidingen is dus essentieel.

Gelukkig heeft onze generatie ongelooflijk veel geluk. In het recente verleden werden pijpleidingen geïsoleerd met behulp van slechts één technologie, omdat er maar één isolatie was: glaswol. Moderne fabrikanten van warmte-isolerende materialen bieden eenvoudigweg de breedste selectie verwarmingselementen voor buizen, die verschillen in samenstelling, kenmerken en toepassingsmethode.

Het is niet helemaal correct om ze met elkaar te vergelijken, en nog meer om te beweren dat een van hen de beste is. Laten we dus eens kijken naar de soorten buisisolatiematerialen.

Per bereik:

  • voor pijpleidingen van koud- en warmwatervoorziening, stoompijpleidingen van centrale verwarmingssystemen, diverse technische apparatuur;
  • voor rioleringssystemen en afvoersystemen;
  • voor leidingen van ventilatiesystemen en vriesapparatuur.

Uiterlijk, wat in principe meteen de technologie van het gebruik van kachels verklaart:

  • rollen;
  • bladachtig;
  • lijkwade;
  • vulling;
  • gecombineerd (dit verwijst eerder al naar de methode van pijpleidingisolatie).

De belangrijkste vereisten voor de materialen waaruit verwarmingselementen voor buizen zijn gemaakt, zijn een lage thermische geleidbaarheid en een goede brandwerendheid.

De volgende materialen voldoen aan deze belangrijke criteria:

Minerale wol. Meestal verkocht op rollen. Geschikt voor thermische isolatie van pijpleidingen met warmtedrager op hoge temperatuur. Als u echter minerale wol gebruikt om leidingen in grote volumes te isoleren, zal deze optie vanuit het oogpunt van besparingen niet erg winstgevend zijn. Thermische isolatie met minerale wol wordt gemaakt door op te wikkelen, gevolgd door de bevestiging met synthetisch touw of roestvrijstalen draad.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Op de foto is er een pijpleiding geïsoleerd met minerale wol

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Het kan zowel bij lage als hoge temperaturen worden gebruikt. Geschikt voor stalen, metaal-kunststof en andere kunststof buizen. Een ander positief kenmerk is dat geëxpandeerd polystyreen een cilindrische vorm heeft en dat de binnendiameter kan worden aangepast aan de maat van elke buis.

Penoizol. Volgens zijn kenmerken is het nauw verwant aan het vorige materiaal. De methode voor het installeren van penoizol is echter compleet anders - voor de toepassing ervan is een speciale sproei-installatie vereist, omdat het een vloeistofmengsel van componenten is. Na uitharding van penoizol wordt een luchtdichte schaal gevormd rond de buis, die bijna geen warmte doorlaat. De pluspunten hier zijn ook het ontbreken van extra bevestiging.

Penoizol in actie

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Folie penofol. De nieuwste ontwikkeling op het gebied van isolatiematerialen, maar heeft al zijn fans gewonnen onder Russische burgers. Penofol bestaat uit gepolijste aluminiumfolie en een laag polyethyleenschuim.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Zo'n tweelaagse constructie houdt niet alleen warmte vast, maar is zelfs een soort kachel! Zoals u weet, heeft folie warmte-reflecterende eigenschappen, waardoor het zich kan verzamelen en warmte kan reflecteren naar het geïsoleerde oppervlak (in ons geval is dit een pijpleiding).

Bovendien is met folie beklede penofol milieuvriendelijk, licht ontvlambaar, bestand tegen extreme temperaturen en hoge luchtvochtigheid.

Zoals je kunt zien, zijn er genoeg materialen! Er is genoeg keuze om leidingen te isoleren.Maar vergeet bij het kiezen niet rekening te houden met de eigenaardigheden van de omgeving, de kenmerken van de isolatie en het installatiegemak. Welnu, het zou geen kwaad om de thermische isolatie van leidingen te berekenen om alles correct en betrouwbaar te doen.

DIRECTORY

Selectietabel voor de verhouding tussen buisdiameters (koperen buizen, stalen buizen, polyethyleen buizen) met standaardmaten thermische isolatie (schuimrubber isolatie, polyethyleen schuim isolatie, minerale wol cilinders).

Deze selectietabel thermische isolatie voor leidingen zal helpen om geen fouten te maken bij de selectie van isolatie.

In principe worden drie soorten buizen gebruikt voor thermische isolatie: staal, koper en kunststof. Om de diameter van stalen en koperen buizen aan te duiden, worden drie methoden gebruikt: in millimeters, inches en nominale diameters - Du *. DN is een "voorwaardelijke", die wordt gebruikt bij het berekenen van verschillende parameters van pijpleidingsystemen. Parameters zoals opvoerhoogte, debiet, verbruik, afvoer etc. binnendiameter pijp.

Vaak is het gebruik van hoge druk in het pijpleidingsysteem niet vereist, daarom wordt de buiswanddikte verminderd, zodat het mogelijk is om tijdens de productie te besparen op metaalverbruik, en vice versa als een hoge druk in de pijpleiding vereist is of voor schroefdraadverbindingen wordt de buiswanddikte vergroot.

De diameter van de pijpen wordt voorwaardelijk genoemd, omdat er pijpen zijn met een vierkante, geen ronde doorsnede. In dit geval wordt voor buizen met een vierkante doorsnede de nominale doorlaat berekend door het dwarsdoorsnedegebied van een bepaalde buis, de berekening moet worden teruggebracht tot de formule voor het oppervlak van een ronde buis en is voor verdere berekeningen genomen alsof de buis rond is en zo en zo een nominale diameter heeft. In buizen met een ronde doorsnede Nominale maat - Du valt volledig samen met de binnendiameter van de buis.

In de regel worden nominale diameters (DN) van stalen buizen aangegeven tot en met maat 50, daarna is het gebruikelijk om de buitendiameters van de buizen aan te geven. Maar voor kunststofbuizen worden meestal alleen de buitendiameters aangegeven.

Technische isolatie voor buizen, die wordt geleverd in de vorm van warmte-isolerende buizen (buisvormige elementen), wordt weergegeven door standaardmaten die rekening houden met Dnap - de buitendiameters van de buizen (niet te verwarren met Dу -voorwaardelijke diameters) van pijpen.

Voorbeeld:

Stel dat uw technische specificatie een stalen buis aangeeft met een diameter van DN 20 en een warmte-isolerende laag met een dikte van 13 mm. Haast u niet om thermische isolatie van leidingen te bestellen met een binnendiameter van 20 mm of de dichtstbijzijnde 22 mm (respectievelijk isolatiematen 20x13 en 22x13).

Let op het feit dat als u een stalen buis met DN 20 heeft, rekening houdend met de dikte van de buiswand, de buitendiameter ongeveer 28 mm zal zijn, daarom is de vereiste maat thermische isolatie 28x13, en als een koperen buis met DN 20 wordt gebruikt, is de buitendiameter ongeveer 22 mm en is de afmeting van de thermische isolatie 22x13 (waarbij 13 mm de dikte is van de thermische isolatielaag).

Isolatie leggen

De isolatieberekening is afhankelijk van het type installatie dat wordt gebruikt. Het kan buiten of binnen zijn.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Externe isolatie wordt aanbevolen ter bescherming van verwarmingssystemen. Het wordt langs de buitendiameter aangebracht en biedt bescherming tegen warmteverlies, het verschijnen van sporen van corrosie. Om de materiaalvolumes te bepalen, volstaat het om het oppervlak van de buis te berekenen.

Thermische isolatie houdt de temperatuur in de pijpleiding in stand, ongeacht de impact van omgevingsfactoren.

Interne plaatsing wordt gebruikt voor sanitair.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Het beschermt perfect tegen chemische corrosie, voorkomt warmteverlies van routes met warm water. Meestal is het een coatingmateriaal in de vorm van vernissen, speciale cementzandmortels.De materiaalkeuze kan ook worden uitgevoerd afhankelijk van welke pakking wordt gebruikt.

Het leggen van kanalen is het vaakst in trek. Hiervoor worden voorlopig speciale kanalen gerangschikt en worden de tracks erin geplaatst. Minder vaak wordt de kanaalloze legmethode gebruikt, omdat speciale apparatuur en ervaring vereist zijn om het werk uit te voeren.De methode wordt gebruikt in het geval dat het niet mogelijk is om werkzaamheden aan de installatie van sleuven uit te voeren.

Isolatie-installatie

De berekening van de hoeveelheid isolatie hangt grotendeels af van de methode van toepassing. Het hangt af van de plaats van toepassing - voor de binnenste of buitenste isolatielaag.

U kunt het zelf doen of een rekenprogramma gebruiken om de thermische isolatie van pijpleidingen te berekenen. De buitenste oppervlaktecoating wordt gebruikt voor warmwaterleidingen bij hoge temperaturen om deze tegen corrosie te beschermen. De berekening met deze methode wordt gereduceerd tot het bepalen van de oppervlakte van het buitenoppervlak van het watertoevoersysteem, om de behoefte aan een lopende meter van de buis te bepalen.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Interne isolatie wordt gebruikt voor leidingen voor waterleidingen. Het belangrijkste doel is om metaal te beschermen tegen corrosie. Het wordt gebruikt in de vorm van speciale vernissen of een cementzandcompositie met een laag van enkele mm dik.

De materiaalkeuze hangt af van de installatiemethode - kanaal of kanaalloos. In het eerste geval worden betonnen trays op de bodem van een open sleuf geplaatst voor plaatsing. De resulterende goten worden afgesloten met betonnen afdekkingen, waarna het kanaal wordt gevuld met eerder verwijderde grond.

Kanaalloos leggen wordt gebruikt wanneer het graven van een verwarmingsleiding niet mogelijk is.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Dit vereist speciale technische apparatuur. Het berekenen van het volume van thermische isolatie van pijpleidingen in online rekenmachines is een redelijk nauwkeurige tool waarmee u de hoeveelheid materialen kunt berekenen zonder te rommelen met complexe formules. Het verbruik van materialen wordt gegeven in de bijbehorende SNiP.

Geplaatst op: 29 december 2017

(4 beoordelingen, gemiddeld: 5.00 van de 5) Laden ...

  • Datum: 15-04-2015 Opmerkingen: Rating: 26

Correct uitgevoerde berekening van de thermische isolatie van de pijpleiding kan de levensduur van leidingen aanzienlijk verlengen en hun warmteverlies verminderen

Om u echter niet te vergissen in de berekeningen, is het belangrijk om rekening te houden met zelfs kleine nuances.

Thermische isolatie van pijpleidingen voorkomt de vorming van condensaat, vermindert de warmte-uitwisseling tussen leidingen en de omgeving en verzekert de bruikbaarheid van communicatie.

Overzicht

Berekening van thermische isolatie is een van de meest tijdrovende ontwerptaken. Moderne eisen aan timing en projectuitvoering maken handmatige isolatieberekening voor grote projecten bijna onmogelijk! Zelfs het gebruik van albums met standaardontwerp maakt het niet mogelijk om de vereiste werkefficiëntie volledig te bieden.
Met het programma dat is ontwikkeld in NTP Truboprovod kunt u thermische isolatie berekenen en selecteren, waardoor u tot 90% van de tijd bespaart die u normaal aan deze taak besteedt. Het programma in automatische modus vormt de thermische isolatiestructuur volledig, berekent en genereert een algemeen gegevensblad (lijst met referentie en bijgevoegde documenten), een technisch installatieblad, een stuklijst (voor de schattingsafdeling) en een specificatie in overeenstemming met GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 en GOST R 21.1101-2013.

Het programma wordt aanbevolen voor gebruik in ontwerpbureaus en afdelingen bij het ontwerp en de reconstructie van hoofd- en technologische pijpleidingen en verwarmingsnetten, apparatuur in olieraffinage, chemische, petrochemische, gas-, olie-, warmtekracht- en andere industrieën die thermische isolatie berekenen en selecteren voor pijpleidingen en apparatuur.

Opties voor pijpleidingisolatie

Ten slotte bespreken we drie effectieve methoden voor thermische isolatie van pijpleidingen.

Misschien zullen sommigen van hen u aanspreken:

  1. Thermische isolatie met behulp van een verwarmingskabel.Naast traditionele isolatiemethoden is er ook zo'n alternatieve methode. Het gebruik van de kabel is erg handig en productief, aangezien het slechts zes maanden duurt om de pijpleiding tegen bevriezing te beschermen. Bij verwarmingsbuizen met kabel is er een aanzienlijke besparing van inspanning en geld die besteed zou moeten worden aan grondwerk, isolatiemateriaal en andere punten. Volgens de bedieningsinstructies kan de kabel zowel buiten de leidingen als erin worden geplaatst.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Extra thermische isolatie met verwarmingskabel

  1. Opwarmen met lucht. De fout van moderne thermische isolatiesystemen is deze: er wordt vaak geen rekening mee gehouden dat grondbevriezing plaatsvindt volgens het principe "van boven naar beneden". De warmteflux die uit de diepten van de aarde komt, heeft de neiging om het vriesproces te ontmoeten. Maar aangezien de isolatie aan alle kanten van de pijpleiding wordt uitgevoerd, blijkt dat ik deze ook isoleer van de opstijgende hitte. Daarom is het rationeler om een ​​verwarming in de vorm van een paraplu over de pijpen te monteren. In dit geval is de luchtspleet een soort warmteaccumulator.
  2. "Een pijp in een pijp". Hier worden meer buizen in polypropyleen buizen gelegd. Wat zijn de voordelen van deze methode? De pluspunten zijn allereerst dat de pijpleiding in ieder geval kan worden opgewarmd. Daarnaast is verwarmen mogelijk met een warmeluchtaanzuiging. En in noodsituaties kun je de noodslang snel strekken, waardoor alle negatieve momenten worden voorkomen.

Calculator voor het berekenen van de thermische isolatie van verwarmingsbuizen voor externe plaatsing

Pijp-in-pijp isolatie

Berekening van het volume van buisisolatie en het leggen van materiaal

  • Soorten isolatiematerialen Aanbrengen van isolatie Berekening van isolatiematerialen voor pijpleidingen Opheffen van isolatiedefecten

Isolatie van pijpleidingen is noodzakelijk om warmteverlies aanzienlijk te verminderen.

Eerst moet u het volume van de buisisolatie berekenen. Dit maakt het niet alleen mogelijk om de kosten te optimaliseren, maar ook om de bekwame uitvoering van het werk te garanderen en de leidingen in goede staat te houden. Correct gekozen materiaal voorkomt corrosie en verbetert de thermische isolatie.

Leidingisolatiediagram.

Tegenwoordig kunnen verschillende soorten coatings worden gebruikt om sporen te beschermen. Maar het is noodzakelijk om precies rekening te houden met hoe en waar de communicatie zal plaatsvinden.

Voor waterleidingen kunt u twee soorten bescherming tegelijk gebruiken: interne coating en externe. Het wordt aanbevolen om minerale wol of glaswol te gebruiken voor verwarmingsroutes en PPU voor industriële. Berekeningen worden op verschillende manieren uitgevoerd, het hangt allemaal af van het geselecteerde type dekking.

Kenmerken van netwerkaanleg en normatieve rekenmethodiek

Berekeningen uitvoeren om de dikte van de warmte-isolerende laag van cilindrische oppervlakken te bepalen, is een nogal omslachtig en complex proces

Als u niet klaar bent om het aan specialisten toe te vertrouwen, moet u aandacht en geduld verzamelen om het juiste resultaat te krijgen. De meest gebruikelijke manier om buisisolatie te berekenen, is door deze te berekenen met behulp van gestandaardiseerde warmteverliesindicatoren.

Het is een feit dat SNiPom de waarden van warmteverlies heeft vastgesteld door pijpleidingen met verschillende diameters en met verschillende methoden voor het leggen ervan:

Leidingisolatieschema.

  • op een open manier op straat;
  • open in een kamer of tunnel;
  • kanaalloze methode;
  • in onbegaanbare kanalen.

De essentie van de berekening ligt in de selectie van warmte-isolerend materiaal en de dikte ervan op een zodanige manier dat de waarde van warmteverliezen de in SNiP voorgeschreven waarden niet overschrijdt. De berekeningsmethodologie wordt ook gereguleerd door regelgevende documenten, namelijk door de relevante Code of Rules. Deze laatste biedt een iets meer vereenvoudigde methodologie dan de meeste bestaande technische naslagwerken. Vereenvoudigingen zijn opgenomen in de volgende punten:

Warmteverliezen tijdens het verwarmen van de buiswanden door het daarin getransporteerde medium zijn verwaarloosbaar in vergelijking met de verliezen die verloren gaan in de buitenste isolatielaag. Om deze reden mogen ze worden genegeerd. Het overgrote deel van alle proces- en netwerkleidingen is gemaakt van staal, de weerstand tegen warmteoverdracht is extreem laag. Vooral in vergelijking met dezelfde isolatie-indicator

Daarom wordt aanbevolen om geen rekening te houden met de weerstand tegen warmteoverdracht van de metalen wand van de buis.

Proceskenmerken

Wat bepaalt de dikte van de thermische isolatie van pijpleidingen? Met welke factoren moet bij de berekeningen rekening worden gehouden?

Netwerkkenmerken

Waarom verschilt de thermische isolatie van procespijpleidingen? Allereerst hangt dit proces af van de locatie en gegevens van het systeem zelf.

Er zijn de volgende manieren om routes aan te leggen:

  • buiteninstallatie - op straat;
  • in Kamer;
  • door kanaalloze technologie;
  • door de tunnel;
  • in onbegaanbare kanalen.

Volgens de SNiP-normen worden voor elk van de installatieopties verschillende indicatoren van toegestane warmteverliezen verstrekt. Veel mensen denken dat een rekenmachine voor pijpleidingisolatie op basis van dergelijke invoergegevens het meest praktische en correcte hulpmiddel is. Er wordt natuurlijk rekening gehouden met andere parameters, die u later zult leren.

De hoofdregel van de techniek is dat het warmteverlies van de route die wordt aangelegd niet hoger mag zijn dan het door SNiP voorgeschreven niveau.

Er is ook een alternatieve methodologie (volgens beginnende huiseigenaren - een eenvoudigere), gebaseerd op de normen die zijn uiteengezet in documenten die de Code of Rules worden genoemd. Deze gids wordt beschouwd als de meest toegankelijke voor begrip en daarom een ​​‘redder in nood’ voor beginners op het gebied van tracering. Wat zijn de vereenvoudigingen?

  1. Het is toegestaan ​​om geen rekening te houden met de weerstand van de metalen wanden van de elementen tegen het warmteoverdrachtsproces. De reden voor een dergelijke versoepeling is de volgende: bijna alle netwerk- en technologische pijpleidingen zijn gemaakt van staal, dat zich onderscheidt door een extreem lage weerstand tegen warmteoverdracht.
  2. Als we de warmteverliezen in de laag warmte-isolerend materiaal en in de structuur zelf vergelijken (door de overdracht van warmte van de inhoud van het systeem naar de wanden), dan zijn deze laatste zo schaars dat ze kunnen worden genegeerd bij het berekenen de installatie van thermische isolatie van pijpleidingen.

Pas na het uitvoeren van gedetailleerde berekeningen, wordt duidelijk welke materialen voor thermische isolatie van pijpleidingen u moet aanschaffen, welke dikte van deze grondstof van toepassing is voor een bepaalde optie, hoe alles moet gebeuren.

Het loont de moeite om op te letten! Het negeren van berekeningen, die schijnbaar tijd en geld willen besparen, kan tot het tegenovergestelde resultaat leiden. De keuze van de materiaaldikte door middel van de "oog" -methode zal bijvoorbeeld ongerechtvaardigde kosten met zich meebrengen als de indicator de vastgestelde normen overschrijdt.

Voordat u het systeem installeert, moet u alles in detail berekenen: wat voor soort isolatie u nodig heeft, welke dikte is van toepassing om een ​​bepaalde structuur te bedekken

Beïnvloedende factoren

Op welke punten hangt de keuze van de materiaaldikte en het type thermische isolatie van pijpleidingen af?

Onthoud de lijst met deze belangrijke factoren:

  • systeem inhoud temperatuur;
  • type en kenmerken van isolatie;
  • temperatuurveranderingen buiten het netwerk - in de omgeving van de baan;
  • de limiet van de mechanische belasting op de constructie;
  • de neiging van het thermische isolatiemateriaal tot vervorming;
  • bij ondergrondse plaatsing van het systeem, de belasting vanaf de grond.

Dit is belangrijk om te weten! Voor routes met een inhoudstemperatuur van maximaal 12 graden, is er onvoldoende thermische isolatie van pijpleidingen met minerale wol. In dergelijke gevallen moet ook met folie bekleed materiaal worden gebruikt, dat met succes de missie van de dampremmende laag aanpakt.


Thermische isolatiediagram

Thermische berekening van het verwarmingsnetwerk

Voor de thermische berekening accepteren we de volgende gegevens:

· Watertemperatuur in de aanvoerleiding 85 ° C;

· Watertemperatuur in de retourleiding 65 ° C;

· De gemiddelde luchttemperatuur tijdens de verwarmingsperiode van de Republiek Moldavië is +0,6 oC;

Laten we de verliezen van niet-geïsoleerde pijpleidingen berekenen. Een schatting van warmteverliezen per 1 m van een ongeïsoleerde pijpleiding, afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de pijpleidingwand en de omgevingslucht, kan worden gemaakt volgens het nomogram. De uit het nomogram bepaalde warmteverlieswaarde wordt vermenigvuldigd met de correctiefactoren:

Waar: een

- een correctiefactor die rekening houdt met het temperatuurverschil,
maar
=0,91;

b

- correctie voor straling, voor
d
= 45 mm en
d
= 76 mm
b
= 1,07, en voor
d
= 133 mm
b
=1,08;

l

- lengte pijpleiding, m.

Warmteverliezen van 1 m niet-geïsoleerde pijpleiding, bepaald op basis van het nomogram:

voor d

= 133 mm
Qnom
= 500 W / m; voor
d
= 76 mm
Qnom
= 350 W / m; voor
d
= 45 mm
Qnom
= 250 W / m.

Aangezien het warmteverlies zowel op de aanvoer- als op de retourleidingen ligt, moet het warmteverlies worden vermenigvuldigd met 2:

kW.

Warmteverlies van ophangsteunen, etc. 10% wordt toegevoegd aan het warmteverlies van de niet-geïsoleerde pijpleiding zelf.

kW.

Standaardwaarden van gemiddelde jaarlijkse warmteverliezen voor een verwarmingsnetwerk tijdens bovengrondse aanleg worden bepaald aan de hand van de volgende formules:

waarbij :, - normgemiddelde jaarlijkse warmteverliezen respectievelijk van de aanvoer- en retourleidingen van de bovengrondse aanlegsecties, W;

, - standaardwaarden van specifieke warmteverliezen van tweepijps waterverwarmingsnetten, respectievelijk, van de aanvoer- en retourleidingen voor elke diameter van leidingen voor bovengrondse aanleg, W / m, bepaald door;

l

- lengte van een gedeelte van een verwarmingsnetwerk, gekenmerkt door dezelfde diameter van pijpleidingen en type plaatsing, m;

- coëfficiënt van lokale warmteverliezen, rekening houdend met warmteverliezen van fittingen, steunen en compensatoren. De waarde van de coëfficiënt conform wordt genomen voor een bovengrondse installatie van 1,25.

De berekening van het warmteverlies van geïsoleerde waterleidingen is samengevat in Tabel 3.4.

Tabel 3.4 - Berekening warmteverlies van geïsoleerde waterleidingen

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

Het gemiddelde jaarlijkse warmteverlies van een geïsoleerd warmtenet zal 49,12 kW / jaar bedragen.

Om de effectiviteit van een isolatiestructuur te beoordelen, wordt vaak een indicator gebruikt, de coëfficiënt van isolatie-efficiëntie genoemd:

Waar Qr
, Qen
- warmteverliezen van ongeïsoleerde en geïsoleerde leidingen, W.

Isolatie-efficiëntieverhouding:

Thermische isolatie van pijpleidingen om de vereiste oppervlaktetemperatuur te garanderen

Het nastreven van dergelijke doelen wordt meestal geassocieerd met het feit dat veiligheidsvereisten de noodzaak voorschrijven om de warmteontwikkeling in de kamer te verminderen om het bedieningspersoneel tegen brandwonden te beschermen, en warmteverliezen in de onderneming zijn niet gereguleerd. Volgens de wet, in overeenstemming met de normen en vereisten van SNiP, mag de temperatuur op het oppervlak van de buisisolatie bij een koelvloeistoftemperatuur lager dan 100 ° C in de kamer niet hoger zijn dan 35 °. Bij een koelvloeistoftemperatuur hoger dan 100 ° C mag de oppervlaktetemperatuur niet hoger zijn dan 45 °. In de open lucht stijgt de temperatuurbalk, maar is nog steeds beperkt tot 55 ° C bij gebruik van een metalen beschermlaag en 60 ° C bij gebruik van andere soorten buisisolatiecoatings.


Schema van thermische isolatie van pijpleidingen om de vereiste oppervlaktetemperatuur te garanderen.

Bij het kiezen van een beschermende coating voor thermische isolatie van leidingen in een kamer, moet rekening worden gehouden met de stralingseigenschappen van het oppervlak. Dus om de dikte van de thermische isolatielaag van pijpleidingen te verminderen, moet een niet-metalen beschermende coating met een hoog emissievermogen worden gebruikt, aangezien onder dezelfde berekeningsomstandigheden de dikte van de niet-metalen coating van de thermische isolatie van buizen zal aanzienlijk lager zijn dan met een metalen coating.De afmetingen van de isolatielaag, bepaald door de berekening voor een bepaalde temperatuur op het oppervlak, zijn afhankelijk van factoren als:

  • omgevingstemperatuur;
  • locatie van de structuur (kan binnen of buiten zijn);
  • buitendiameter van de buis;
  • de temperatuur van de koelvloeistof zelf;
  • warmteoverdrachtscoëfficiënt van het oppervlak van de thermische isolatie van de pijpleiding naar de omgevingslucht.

De methode voor het berekenen van een enkellaagse thermische isolatiestructuur

De basisformule voor het berekenen van de thermische isolatie van pijpleidingen toont de relatie tussen de grootte van de warmteflux van de werkende buis, bedekt met een isolatielaag, en de dikte ervan. De formule wordt toegepast als de buisdiameter kleiner is dan 2 m:

De formule voor het berekenen van de thermische isolatie van leidingen.

ln B = 2πλ [K (tt - naar) / qL - Rn]

In deze formule:

  • λ - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van de isolatie, W / (m ⁰C);
  • K - dimensieloze coëfficiënt van extra warmteverliezen door bevestigingsmiddelen of steunen, sommige K-waarden kunnen worden ontleend aan tabel 1;
  • tт - temperatuur in graden van het getransporteerde medium of warmtedrager;
  • tо - buitentemperatuur, ⁰C;
  • qL is de warmteflux, W / m2;
  • Rн - weerstand tegen warmteoverdracht op het buitenoppervlak van de isolatie, (m2 ⁰C) / W.

tafel 1

Voorwaarden voor het leggen van leidingenDe waarde van de coëfficiënt K
Stalen pijpleidingen zijn open langs de straat, door kanalen, tunnels, binnenshuis open op glijdende steunen met een nominale diameter tot 150 mm.1.2
Stalen pijpleidingen zijn open langs de straat, door kanalen, tunnels, binnenshuis open op glijdende steunen met een nominale diameter van 150 mm en meer.1.15
Stalen pijpleidingen zijn open langs de straat, langs grachten, tunnels, binnen open op hangende steunen.1.05
Niet-metalen leidingen gelegd op bovenliggende of glijdende steunen.1.7
Kanaalloze manier van leggen.1.15

De waarde van de thermische geleidbaarheid λ van de isolatie is een referentie, afhankelijk van het geselecteerde thermische isolatiemateriaal. Het verdient aanbeveling om de temperatuur van het getransporteerde medium als gemiddelde temperatuur gedurende het hele jaar te nemen, en van de buitenlucht tо als gemiddelde jaartemperatuur. Als de geïsoleerde pijpleiding de kamer passeert, wordt de omgevingstemperatuur bepaald door de technische ontwerpopdracht en bij afwezigheid gelijk aan + 20 ° C. De indicator van de weerstand tegen warmteoverdracht op het oppervlak van een warmte-isolerende structuur Rн voor installatie-omstandigheden buitenshuis kan worden ontleend aan Tabel 2.

tafel 2

Rн, (m2 ⁰C) / WDN32DN40DN50DN100DN125DN150DN200DN250DN300DN350DN400DN500DN600DN700
tт = 100 ⁰C0.120.100.090.070.050.050.040.030.030.030.020.020.0170.015
tт = 300 ⁰C0.090.070.060.050.040.040.030.030.020.020.020.020.0150.013
tт = 500 ⁰C0.070.050.040.040.030.030.030.020.020.020.020.0160.0140.012

Opmerking: de waarde van Rn bij tussenliggende waarden van de koelvloeistoftemperatuur wordt berekend door interpolatie. Als de temperatuurindicator lager is dan 100 ⁰C, wordt de Rn-waarde genomen als voor 100 ⁰C.

Indicator B moet afzonderlijk worden berekend:

Warmteverliestabel voor verschillende buisdiktes en thermische isolatie.

B = (dfrom + 2δ) / dtr, hier:

  • diz - buitendiameter van de warmte-isolerende structuur, m;
  • dtr - buitendiameter van de beschermde buis, m;
  • δ is de dikte van de thermische isolatiestructuur, m.

De berekening van de isolatiedikte van pijpleidingen begint met het bepalen van de indicator ln B, waarbij de waarden van de buitendiameters van de buis en de thermische isolatiestructuur, evenals de laagdikte, worden vervangen door de formule, waarna de parameter ln B wordt gevonden in de tabel met natuurlijke logaritmen, wordt samen met de indicator van de genormaliseerde warmteflux qL in de basisformule vervangen en berekend. Dat wil zeggen, de dikte van de pijpleidingisolatie moet zodanig zijn dat de rechter- en linkerkant van de vergelijking identiek worden. Deze diktewaarde moet worden genomen voor verdere ontwikkeling.

De weloverwogen berekeningsmethode toegepast op pijpleidingen met een diameter van minder dan 2 m Voor pijpen met een grotere diameter is de berekening van isolatie iets eenvoudiger en wordt zowel voor een plat oppervlak als volgens een andere formule uitgevoerd:

δ = [K (tt - to) / qF - Rn]

In deze formule:

  • δ is de dikte van de thermische isolatiestructuur, m;
  • qF is de waarde van de genormaliseerde warmteflux, W / m2;
  • andere parameters - zoals in de berekeningsformule voor een cilindrisch oppervlak.

Berekening van de thermische isolatie van het scherm van pijpleidingen van warmtetoevoersystemen

Berekening van de thermische isolatie van het scherm van pijpleidingen van warmtetoevoersystemen

(I.G.Belyakov, A.Yu. Vytchikov, L.D. Evseev)

In warmtetoevoersystemen voor de isolatie van pijpleidingen wordt polyurethaanschuim veel gebruikt als verwarmingstoestel, dat een lage waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt heeft. De maximale bedrijfstemperatuur voor verschillende merken polyurethaanschuim ligt in het bereik van 80 tot 200 ° C, daarom wordt het nodig om het te beschermen tegen oververhitting door aluminiumfolie aan te brengen op het binnenoppervlak van de schaal.

Er wordt een luchtspleet gecreëerd tussen de schaal en de pijpleiding, waarvan de grootte het temperatuurverschil tussen het buitenoppervlak van de pijpleiding en het polyurethaanschuim aanzienlijk beïnvloedt. Een schematisering van het warmteoverdrachtsproces in een geïsoleerde pijpleiding wordt getoond in Fig.1.

Figuur 1. Warmteoverdracht in een geïsoleerde pijpleiding

De berekening van de dikte van de thermische isolatielaag werd uitgevoerd voor pijpleidingen in de open lucht met een koelvloeistoftemperatuur van 100 tot 150 ° C.

De wiskundige formulering van het probleem in kwestie zal de volgende vorm aannemen:

Waar:

q1 - de dichtheid van de warmteflux die door de constructie gaat, W / m; t - koelvloeistoftemperatuur, ° C; t0 - omgevingstemperatuur, genomen gelijk aan de gemiddelde temperatuur van de verwarmingsperiode (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - nominale diameter van de pijpleiding, m; - buitendiameter van de pijpleiding, m; dfrom1, dfrom2 - binnen- en buitendiameter van een omhulsel van polyurethaanschuim, m; - warmteoverdrachtscoëfficiënt vanaf het buitenoppervlak van de isolatie, genomen gelijk aan 29 W / (m2 ° C) in overeenstemming met bijlage 9, SNiP 2.04.14-88 "Thermische isolatie van pijpleidingapparatuur". M., 1999; λ, λ uit 1, λ uit 2 - warmtegeleidingscoëfficiënt van respectievelijk het materiaal van de pijpleiding, luchtspleet en polyurethaanschuim, W / (m ° C). De warmtegeleidingscoëfficiënt van de luchtspleet wordt bepaald rekening houdend met convectie en warmteoverdracht door straling:

Waar: λm - waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt van lucht, W / (m ° C); - convectiecoëfficiënt, rekening houdend met het effect van natuurlijke convectie> = 1 - coëfficiënt van warmteoverdracht door straling, W / (m2 ° C); - dikte van de luchtspleet, m;

Om de convectiecoëfficiënt te vinden, wordt aanbevolen om de criteriumvergelijking te gebruiken die is verkregen door M.A. Mikheev bij 103 .

In de bovenstaande vergelijking moet de dikte van de tussenlaag worden genomen als de bepalende maat en de gemiddelde luchttemperatuur als de bepalende temperatuur.

Waar: g - versnelling van de zwaartekracht, m2 / s; - kinematische viscositeitscoëfficiënt van lucht, m2 / s;

- volumetrische uitzettingscoëfficiënt van lucht, 1 / ° K;

- gemiddelde luchttemperatuur in de tussenlaag, ° C;

- het temperatuurverschil tussen de oppervlakken van de lagen, ° C; Pr - Prandtl-criterium.

waarbij: - verminderde emissiviteit voor een systeem van parallelle platen met emissiegraden

- emissiegraad van een absoluut zwart lichaam;

- temperaturen van de oppervlakken van de platen, ° K;

Fig. 2. Afhankelijkheid van het temperatuurverschil delta t van de grootte van de luchtspleet

Figuur 2 toont de afhankelijkheid van het temperatuurverschil tussen het buitenoppervlak van de pijpleiding en het binnenoppervlak van de shell delta t van de grootte van de luchtspleet bij du = 0,82 m.

De dikte van de thermische isolatielaag gemaakt van PPU-110 van polyurethaanschuim is 16 mm.

Beoordeling
( 2 cijfers, gemiddeld 4.5 van 5 )