Calculator de calcul al zonei de izolare a conductelor

Alegerea unui încălzitor

Principalul motiv pentru înghețarea conductelor este rata insuficientă de circulație a transportatorului de energie. În acest caz, la temperaturi sub zero ale aerului, poate începe procesul de cristalizare lichidă. Deci, izolarea de înaltă calitate a țevilor este vitală.

Din fericire, generația noastră este incredibil de norocoasă. În trecutul recent, conductele au fost izolate folosind o singură tehnologie, deoarece exista o singură izolație - vată de sticlă. Producătorii moderni de materiale termoizolante oferă pur și simplu cea mai largă selecție de încălzitoare pentru țevi, diferind în ceea ce privește compoziția, caracteristicile și metoda de aplicare.

Nu este pe deplin corect să le comparăm între ele și cu atât mai mult să pretindem că una dintre ele este cea mai bună. Deci, să ne uităm doar la tipurile de materiale de izolare a țevilor.

După domeniu:

• pentru conducte de alimentare cu apă rece și caldă, conducte de abur ale sistemelor de încălzire centrală, diverse echipamente tehnice;
• pentru sistemele de canalizare și sistemele de drenaj;
• pentru conductele sistemelor de ventilație și a echipamentelor de îngheț.

În aparență, ceea ce, în principiu, explică imediat tehnologia utilizării încălzitoarelor:

• rola;
• cu frunze;
• giulgiu;
• umplere;
• combinate (aceasta se referă deja la metoda de izolare a conductelor).

Principalele cerințe pentru materialele din care sunt fabricate încălzitoarele pentru țevi sunt conductivitatea termică scăzută și o bună rezistență la foc.

Următoarele materiale se potrivesc acestor criterii importante:

Vata minerala. Cel mai adesea vândut în rulouri. Potrivit pentru izolarea termică a conductelor cu purtător de căldură la temperatură ridicată. Cu toate acestea, dacă utilizați vată minerală pentru a izola țevile în volume mari, atunci această opțiune nu va fi foarte profitabilă din punct de vedere al economiilor. Izolarea termică cu vată minerală se realizează prin înfășurare, urmată de fixarea ei cu sfoară sintetică sau sârmă inoxidabilă.

În fotografie există o conductă izolată cu vată minerală

Poate fi utilizat atât la temperaturi scăzute, cât și la temperaturi ridicate. Potrivit pentru oțel, metal-plastic și alte țevi din plastic. O altă caracteristică pozitivă este că polistirenul expandat are o formă cilindrică, iar diametrul său interior poate fi ajustat la dimensiunea oricărei țevi.

Penoizol. Conform caracteristicilor sale, este strâns legat de materialul anterior. Cu toate acestea, metoda de instalare a penoizolului este complet diferită - pentru aplicarea sa este necesară o instalație specială de pulverizare, deoarece este un amestec lichid component. După întărirea penoizolului, în jurul conductei se formează o coajă etanșă, care aproape că nu permite trecerea căldurii. Plusurile de aici includ și lipsa de fixare suplimentară.

Penoizol în acțiune

Folie penofol. Cea mai recentă dezvoltare în domeniul materialelor izolante, dar și-a câștigat deja fanii în rândul cetățenilor ruși. Penofol este format din folie de aluminiu lustruit și un strat de spumă de polietilenă.

O astfel de construcție cu două straturi nu numai că păstrează căldura, ci servește chiar ca un fel de încălzitor! După cum știți, folia are proprietăți care reflectă căldura, ceea ce îi permite să acumuleze și să reflecte căldura pe suprafața izolată (în cazul nostru, aceasta este o conductă).

În plus, penofolul îmbrăcat în folie este ecologic, ușor inflamabil, rezistent la temperaturi extreme și umiditate ridicată.

După cum puteți vedea, există o mulțime de materiale! Există multe de ales cum să izolați țevile.Dar atunci când alegeți, nu uitați să luați în considerare particularitățile mediului, caracteristicile izolației și ușurința de instalare. Ei bine, nu ar strica să calculăm izolația termică a țevilor pentru a face totul corect și fiabil.

DIRECTORIU

Tabel de selecție pentru raportul diametrelor țevilor (țevi de cupru, țevi din oțel, țevi din polietilenă) cu dimensiuni standard de izolație termică (izolație din cauciuc spumant, izolație din spumă de polietilenă, cilindri din lână minerală).

Acest masa de selectie a izolatiei termice pentru țevi va ajuta să nu faceți greșeli în selectarea izolației.

Practic, pentru izolarea termică se utilizează trei tipuri de țevi: oțel, cupru și plastic. Pentru a desemna diametrul țevilor de oțel și cupru, se utilizează trei metode: în milimetri, inci și diametre nominale - Du *. DN este un „condiționat”, care este utilizat la calcularea diferiților parametri ai sistemelor de conducte. De exemplu, parametri precum capul, debitul, consumul, scurgerea etc. diametrul interior al conductei.

Foarte des, utilizarea presiunii ridicate în sistemul de conducte nu este necesară, prin urmare, grosimea peretelui conductei este redusă pentru a economisi consumul de metal în timpul producției și invers, dacă este necesară o presiune ridicată în conductă sau pentru filet conexiuni, grosimea peretelui țevii este mărită.

Diametrul țevilor este numit condițional, deoarece există țevi cu o secțiune transversală pătrată, nu circulară. În acest caz, pentru țevile cu secțiune transversală pătrată, pasajul nominal se calculează prin aria secțiunii transversale a unei anumite țevi, calculul ar trebui redus la formula pentru aria unei țevi rotunde și este luate pentru alte calcule ca și cum conducta ar fi rotundă și ar avea un diametru nominal. În țevi cu secțiune circulară Dimensiune nominală - Du coincide complet cu diametrul interior al țevii.

De regulă, diametrele nominale (DN) ale țevilor de oțel sunt indicate până la dimensiunea 50, după care se obișnuiește indicarea diametrelor exterioare ale țevilor. Dar pentru țevile din plastic, de obicei sunt indicate doar diametrele exterioare.

Izolația tehnică pentru țevi, care este furnizată sub formă de țevi termoizolante (elemente tubulare), este reprezentată de dimensiuni standard care iau în considerare Dnap - diametrele exterioare ale țevilor (care nu trebuie confundate cu diametre condiționale Dу) de conducte.

Exemplu:

Să spunem că în specificațiile dvs. tehnice este indicată o țeavă de oțel cu diametrul de DN 20 și un strat termoizolant cu grosimea de 13 mm. Luați-vă timpul pentru a comanda izolație termică a țevilor cu diametre interne - 20 mm sau cea mai apropiată de aceasta 22 mm (respectiv, dimensiuni standard de izolație 20x13 și 22x13).

Asigurați-vă că acordați atenție factorului că, dacă aveți o țeavă de oțel cu DN 20, ținând cont de grosimea peretelui țevii, diametrul exterior al acesteia va fi de aproximativ 28 mm, prin urmare, dimensiunea necesară a izolației termice este de 28x13 și dacă se utilizează o țeavă de cupru cu DN 20, atunci diametrul său exterior va fi de aproximativ 22 mm, iar dimensiunea izolației termice este de 22x13 (unde 13 mm este grosimea stratului de izolație termică).

Punerea izolației

Calculul izolației depinde de tipul instalației utilizate. Poate fi în exterior sau în interior.

Izolarea exterioară este recomandată pentru protecția sistemelor de încălzire. Se aplică de-a lungul diametrului exterior, asigură protecție împotriva pierderilor de căldură, apariției urmelor de coroziune. Pentru a determina volumele de material, este suficient să se calculeze suprafața țevii.

Izolația termică menține temperatura în conductă, indiferent de efectul condițiilor de mediu asupra acesteia.

Montarea internă este utilizată pentru instalații sanitare.

Protejează perfect împotriva coroziunii chimice, previne pierderile de căldură din căile cu apă fierbinte. De obicei, este un material de acoperire sub formă de lacuri, mortare speciale de ciment-nisip.Alegerea materialului poate fi efectuată și în funcție de garnitura care va fi utilizată.

Cel mai adesea este solicitată așezarea conductelor. Pentru aceasta, canalele speciale sunt aranjate preliminar, iar pistele sunt plasate în ele. Mai rar, se folosește metoda de așezare fără canale, deoarece sunt necesare echipamente și experiență speciale pentru efectuarea lucrărilor. Metoda este utilizată în cazul în care nu este posibil să se efectueze lucrări la instalarea tranșeelor.

Instalatie de izolatie

Calculul cantității de izolație depinde în mare măsură de metoda de aplicare a acesteia. Depinde de locul de aplicare - pentru stratul izolant interior sau exterior.

Puteți face acest lucru singur sau puteți utiliza un program de calcul pentru a calcula izolația termică a conductelor. Acoperirea suprafeței exterioare este utilizată pentru conductele de apă caldă la temperaturi ridicate pentru a o proteja de coroziune. Calculul cu această metodă se reduce la determinarea suprafeței exterioare a sistemului de alimentare cu apă, pentru a determina necesitatea pe metru rulant al conductei.

Izolația interioară este utilizată pentru conductele de alimentare cu apă. Scopul său principal este de a proteja metalul de coroziune. Se utilizează sub formă de lacuri speciale sau o compoziție de ciment-nisip cu un strat de câțiva mm grosime.

Alegerea materialului depinde de metoda de instalare - canal sau fără canale. În primul caz, tăvile de beton sunt așezate la baza unei șanțuri deschise pentru așezare. Jgheaburile rezultate sunt închise cu capace de beton, după care canalul este umplut cu sol îndepărtat anterior.

Nu este posibilă așezarea fără canale atunci când nu este posibilă săparea unei conducte de încălzire.

Acest lucru necesită echipament special de inginerie. Calcularea volumului de izolație termică a conductelor în calculatoarele online este un instrument destul de precis care vă permite să calculați cantitatea de materiale fără să vă lăsați cu formule complexe. Ratele de consum ale materialelor sunt date în SNiP corespunzător.

Postat pe: 29 decembrie 2017

(4 evaluări, medie: 5,00 din 5) Se încarcă ...

• Data: 15-04-2015 Comentarii: Evaluare: 26

Calculul corect efectuat al izolației termice a conductei poate crește semnificativ durata de viață a conductelor și reduce pierderile de căldură ale acestora

Cu toate acestea, pentru a nu vă înșela în calcule, este important să se ia în considerare chiar nuanțe minore.

Izolarea termică a conductelor previne formarea condensului, reduce schimbul de căldură între conducte și mediu și asigură operabilitatea comunicațiilor.

Prezentare generală

Calculul izolației termice este una dintre sarcinile de proiectare care consumă mai mult timp. Cerințele moderne pentru sincronizarea și execuția proiectului fac aproape imposibilă calculul manual al izolației pentru proiecte mari! Chiar și utilizarea albumelor de proiectare standard nu permite să ofere pe deplin eficiența de lucru necesară.
Programul dezvoltat în NTP Truboprovod vă permite să calculați și să selectați izolația termică, economisind până la 90% din timpul pe care îl petreceți de obicei în această sarcină. Programul în modul automat formează complet structura de izolație termică, calculează și generează o fișă tehnică generală (lista de referință și documente anexate), o fișă tehnică de asamblare, o factură de cantități (pentru departamentul de estimare) și o specificație în conformitate cu GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 și GOST R 21.1101 -2013.

Programul este recomandat pentru utilizare în birourile de proiectare și departamente în proiectarea și reconstrucția conductelor principale și tehnologice și a rețelelor de încălzire, a echipamentelor de rafinare a petrolului, chimică, petrochimică, gaz, petrol, energie termică și alte industrii care calculează și selectează izolația termică pentru conducte și echipamente.

Opțiuni de izolare a conductelor

În cele din urmă, vom lua în considerare trei metode eficiente pentru izolarea termică a conductelor.

Poate că unele dintre ele vă vor atrage:

1. Izolație termică folosind un cablu de încălzire.Pe lângă metodele tradiționale de izolare, există și o astfel de metodă alternativă. Utilizarea cablului este foarte convenabilă și productivă, având în vedere că durează doar șase luni pentru a proteja conducta de îngheț. În cazul conductelor de încălzire cu un cablu, există o economie semnificativă de efort și bani care ar trebui cheltuiți pentru lucrări de terasament, material izolant și alte puncte. Manualul de instrucțiuni permite amplasarea cablului atât în ​​afara conductelor, cât și în interiorul acestora.

Izolație termică suplimentară cu cablu de încălzire

1. Încălzirea cu aerul. Greșeala sistemelor moderne de izolare termică este aceasta: de multe ori nu se ia în considerare faptul că înghețarea solului are loc conform principiului „de sus în jos”. Fluxul de căldură care emană din adâncurile pământului tinde să îndeplinească procesul de îngheț. Dar, din moment ce izolația este realizată pe toate părțile conductei, se dovedește că o izol și de căldura crescătoare. Prin urmare, este mai rațional să montați un încălzitor sub formă de umbrelă peste țevi. În acest caz, golul de aer va fi un fel de acumulator de căldură.
2. „O țeavă într-o țeavă”. Aici, mai multe țevi sunt așezate în țevi din polipropilenă. Care sunt avantajele acestei metode? În primul rând, plusurile includ faptul că conducta poate fi încălzită în orice caz. În plus, încălzirea este posibilă cu un dispozitiv de aspirare a aerului cald. Și în situații de urgență, puteți întinde rapid furtunul de urgență, prevenind astfel toate momentele negative.

Izolație țeavă în țeavă

Calculul volumului de izolație a țevilor și așezarea materialului

• Tipuri de materiale izolante Așezarea izolației Calculul materialelor izolante pentru conducte Eliminarea defectelor izolației

Izolarea conductelor este necesară pentru a reduce semnificativ pierderile de căldură.

În primul rând, trebuie să calculați volumul izolației conductelor. Acest lucru va permite nu numai optimizarea costurilor, ci și asigurarea performanței competente a lucrărilor, menținând conductele în stare adecvată. Materialul selectat corect previne coroziunea și îmbunătățește izolația termică.

Diagrama de izolare a țevilor.

Astăzi, diferite tipuri de acoperiri pot fi utilizate pentru a proteja șinele. Dar este necesar să se ia în considerare exact cum și unde vor avea loc comunicările.

Pentru conductele de apă, puteți utiliza două tipuri de protecție simultan - acoperire internă și exterioară. Este recomandat să folosiți vată minerală sau vată de sticlă pentru căile de încălzire și PPU pentru cele industriale. Calculele sunt efectuate prin diferite metode, totul depinde de tipul de acoperire selectat.

Caracteristicile aspectului rețelei și tehnicile de calcul computaționale

Efectuarea de calcule pentru a determina grosimea stratului termoizolant al suprafețelor cilindrice este un proces destul de laborios și complex

Dacă nu sunteți gata să îl încredințați specialiștilor, ar trebui să vă aprovizionați cu atenție și răbdare pentru a obține rezultatul corect. Cea mai obișnuită modalitate de a calcula izolația conductelor este de a o calcula folosind indicatori standardizați de pierdere de căldură.

Faptul este că SNiPom a stabilit valorile pierderii de căldură prin conducte de diferite diametre și cu diferite metode de așezare a acestora:

Schema de izolare a țevilor.

• într-un mod deschis pe stradă;
• deschis într-o cameră sau tunel;
• metoda fără canale;
• în canale impracticabile.

Esența calculului constă în selectarea materialului termoizolant și a grosimii acestuia, astfel încât valoarea pierderilor de căldură să nu depășească valorile prescrise în SNiP. Tehnica de calcul este reglementată și de documente de reglementare, și anume de codul de reguli corespunzător. Acesta din urmă oferă o metodologie ușor mai simplificată decât majoritatea cărților de referință tehnice existente. Simplificările sunt cuprinse în următoarele puncte:

Pierderile de căldură din timpul încălzirii pereților conductelor de către mediul transportat în acesta sunt neglijabile în comparație cu pierderile care se pierd în stratul de izolație exterior. Din acest motiv, li se permite să fie ignorate. Marea majoritate a tuturor conductelor de proces și de rețea sunt fabricate din oțel, rezistența sa la transferul de căldură este extrem de redusă. Mai ales în comparație cu același indicator de izolație

De aceea, se recomandă să nu se țină cont de rezistența la transferul de căldură al peretelui țevii metalice.

Caracteristici ale procesului

Ce determină grosimea izolației termice a conductelor? Ce factori ar trebui luați în considerare în calcule?

Caracteristicile rețelei

De ce diferă izolația termică a conductelor de proces? În primul rând, acest proces depinde de locația și datele sistemului în sine.

Există următoarele modalități de stabilire a rutelor:

• instalatie exterioara - pe strada;
• in camera;
• prin tehnologie fără canale;
• prin tunel;
• în canale impracticabile.

Conform standardelor SNiP, pentru fiecare dintre opțiunile de instalare sunt furnizați diferiți indicatori ai pierderilor de căldură admise. Mulți oameni cred că un calculator de izolare a conductelor bazat pe astfel de date de intrare este instrumentul cel mai practic și corect. Desigur, sunt luați în considerare și alți parametri, despre care veți afla mai târziu.

Principala regulă a tehnicii este că cantitatea de pierderi de căldură a traseului care urmează să fie stabilit nu trebuie să depășească nivelul prescris de SNiP.

Există, de asemenea, o metodologie alternativă (conform proprietarilor de case novici - una mai simplă), bazată pe standardele stabilite în documente numite Codul de reguli. Acest ghid este considerat cel mai accesibil pentru înțelegere și, prin urmare, o „baghetă magică” pentru începători în domeniul traseelor ​​de așezare. Care sunt simplificările?

1. Este permis să nu se țină seama de opoziția pereților metalici ai elementelor la procesul de transfer de căldură. Motivul unei astfel de relaxări este următorul: aproape toate conductele de rețea și tehnologice sunt fabricate din oțel, care se distinge printr-o rezistență extrem de redusă la transferul de căldură.
2. Dacă comparăm pierderile de căldură din stratul de material termoizolant și din interiorul structurii (datorită transferului de căldură din conținutul sistemului către pereți), atunci acestea din urmă sunt atât de puține încât pot fi ignorate atunci când se calculează instalarea izolației termice a conductelor.

Numai după efectuarea unor calcule detaliate, va deveni clar ce materiale pentru izolația termică a conductelor trebuie să cumpărați, ce grosime a acestei materii prime este aplicabilă pentru o anumită opțiune, cum ar trebui să se întâmple totul.

Merită să fii atent! Neglijarea calculelor, care par să aibă ca scop economisirea de timp și bani, vă poate duce la rezultatul opus. De exemplu, alegerea grosimii materialului conform metodei „cu ochiul” va atrage cheltuieli nejustificate dacă indicatorul depășește normele stabilite.

Înainte de a instala sistemul, trebuie să calculați totul în detaliu: ce tip de izolație aveți nevoie, care este grosimea sa aplicabilă pentru a acoperi o anumită structură

Factori care influențează

De ce puncte depinde alegerea grosimii materialului și tipul de izolație termică a conductelor?

Amintiți-vă lista acestor factori importanți:

• temperatura conținutului sistemului;
• tipul și caracteristicile izolației;
• schimbări de temperatură în afara rețelei - în mediul care înconjoară pista;
• limita sarcinii mecanice pe structură;
• tendința materialului de izolare termică la deformare;
• în cazul amplasării subterane a sistemului - sarcina de la sol.

Acest lucru este important de știut! Pentru traseele cu o temperatură a conținutului care nu depășește 12 grade, nu există suficientă izolație termică a conductelor cu vată minerală. În astfel de cazuri, ar trebui utilizat și material îmbrăcat în folie, care să facă față cu succes misiunii barierei de vapori.

Diagrama de izolare termică

Calculul termic al rețelei de încălzire

Pentru calculul termic, vom accepta următoarele date:

· Temperatura apei în conducta de alimentare 85 ° C;

· Temperatura apei în conducta de retur 65 ° C;

· Temperatura medie a aerului pentru perioada de încălzire a Republicii Moldova +0,6 oC;

Să calculăm pierderile conductelor neizolate. O determinare aproximativă a pierderilor de căldură la 1 m dintr-o conductă neizolată, în funcție de diferența de temperatură dintre peretele conductei și aerul ambiant, poate fi făcută în conformitate cu nomograma. Valoarea pierderii de căldură determinată din nomogramă este înmulțită cu factorii de corecție:

Unde: A

- un factor de corecție care ia în considerare diferența de temperatură;
dar
=0,91;

b

- corecție pentru radiații, pentru
d
= 45 mm și
d
= 76 mm
b
= 1,07 și pentru
d
= 133 mm
b
=1,08;

l

- lungimea conductei, m.

Pierderi de căldură de 1 m de conductă neizolată, determinate din nomogramă:

pentru d

= 133 mm
Înom
= 500 W / m; pentru
d
= 76 mm
Înom
= 350 W / m; pentru
d
= 45 mm
Înom
= 250 W / m.

Având în vedere că pierderea de căldură va fi atât la alimentare, cât și la conductele de retur, pierderea de căldură trebuie să fie înmulțită cu 2:

kW

Pierderea de căldură a suporturilor suspensiei etc. La pierderea de căldură a conductei neizolate se adaugă 10%.

kW

Valorile standard ale pierderilor medii anuale de căldură pentru o rețea de încălzire în timpul așezării la sol sunt determinate de următoarele formule:

unde :, - pierderile medii anuale standard de căldură, respectiv, ale conductelor de alimentare și retur ale secțiunilor de așezare supraterane, W;

, - valorile standard ale pierderilor de căldură specifice ale rețelelor de încălzire a apei cu două conducte, respectiv, ale conductelor de alimentare și de retur pentru fiecare diametru al conductelor pentru așezarea la sol, W / m, determinate de;

l

- lungimea unei secțiuni a unei rețele de încălzire, caracterizată prin același diametru al conductelor și tip de așezare, m;

- coeficientul pierderilor de căldură locale, luând în considerare pierderile de căldură ale armăturilor, suporturilor și compensatoarelor. Valoarea coeficientului în conformitate cu este luată pentru o instalație supraterană 1.25.

Calculul pierderii de căldură a conductelor de apă izolate este rezumat în Tabelul 3.4.

Tabel 3.4 - Calculul pierderii de căldură a conductelor de apă izolate

dn, mm	, L / m	, L / m	eu, 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

Pierderea medie anuală de căldură a unei rețele izolate de încălzire va fi de 49,12 kW / an.

Pentru a evalua eficacitatea unei structuri izolante, se folosește adesea un indicator, numit coeficient de eficiență a izolației:

Unde Îr
, Qși
- pierderile de căldură ale țevilor neizolate și izolate, W.

Raportul eficienței izolației:

Izolarea termică a conductelor pentru a asigura temperatura de suprafață necesară

Urmărirea unor astfel de obiective este de obicei asociată cu faptul că cerințele de siguranță prescriu necesitatea reducerii producției de căldură în cameră pentru a proteja personalul care operează de arsuri, iar pierderile de căldură la întreprindere nu sunt reglementate. Prin lege, în conformitate cu normele și cerințele SNiP, la o temperatură a lichidului de răcire sub 100 ° C în cameră, temperatura de pe suprafața izolației conductei nu trebuie să depășească 35 °. La o temperatură a lichidului de răcire peste 100 ° C, temperatura suprafeței nu trebuie să depășească 45 °. În aer liber, bara de temperatură crește, dar este încă limitată la 55 ° C atunci când se utilizează un strat de protecție metalic și 60 ° atunci când se utilizează alte tipuri de acoperiri de izolație a țevilor.

Schema de izolare termică a conductelor pentru a asigura temperatura de suprafață necesară.

Atunci când alegeți un strat de protecție pentru izolarea termică a țevilor situate într-o cameră, este necesar să se țină seama de proprietățile de radiație ale suprafeței sale. Deci, pentru a reduce grosimea stratului de izolare termică a conductelor, ar trebui să se utilizeze un strat protector nemetalic cu o emisivitate ridicată, deoarece în aceleași condiții de calcul, grosimea stratului nemetalic al izolației termice a conductelor să fie semnificativ mai mic decât cu un strat metalic.Dimensiunile stratului izolant, determinate de calculul pentru o anumită temperatură pe suprafața sa, vor depinde de factori precum:

• temperatura ambientala;
• amplasarea structurii (poate fi în interior sau în aer liber);
• diametrul exterior al conductei;
• temperatura lichidului de răcire în sine;
• coeficientul de transfer de căldură de la suprafața izolației termice a conductei către aerul ambiant.

Metoda de calcul a unei structuri de izolație termică cu un singur strat

Formula de bază pentru calcularea izolației termice a conductelor arată relația dintre magnitudinea fluxului de căldură din conducta de funcționare, acoperită cu un strat de izolație, și grosimea acesteia. Formula se aplică dacă diametrul țevii este mai mic de 2 m:

Formula pentru calcularea izolației termice a țevilor.

ln B = 2πλ [K (tt - to) / qL - Rn]

În această formulă:

• λ - coeficientul de conductivitate termică al izolației, W / (m ⁰C);
• K - coeficient adimensional al pierderilor de căldură suplimentare prin elemente de fixare sau suporturi, unele valori K pot fi preluate din tabelul 1;
• tт - temperatura în grade a mediului transportat sau purtător de căldură;
• tо - temperatura aerului exterior, ⁰C;
• qL este fluxul de căldură, W / m2;
• Rн - rezistență la transferul de căldură pe suprafața exterioară a izolației, (m2 ⁰C) / W.

tabelul 1

Condiții de așezare a țevilor	Valoarea coeficientului K
Conductele de oțel sunt deschise de-a lungul străzii, de-a lungul canalelor, tunelurilor, se deschid în interior pe suporturi glisante cu un diametru nominal de până la 150 mm.	1.2
Conductele de oțel sunt deschise de-a lungul străzii, prin canale, tuneluri, deschise în interior pe suporturi glisante cu un diametru nominal de 150 mm și mai mult.	1.15
Conductele de oțel sunt deschise de-a lungul străzii, de-a lungul canalelor, tunelurilor, se deschid în interior pe suporturi suspendate.	1.05
Conducte nemetalice așezate pe suporturi aeriene sau glisante.	1.7
Mod de așezare fără șanț.	1.15

Valoarea conductivității termice λ a izolației este o referință, în funcție de materialul de izolare termică selectat. Se recomandă luarea temperaturii mediului transportat tt ca temperatură medie pe tot parcursul anului și a aerului exterior pentru temperatura medie anuală. Dacă conducta izolată trece în încăpere, atunci temperatura ambiantă este stabilită prin atribuirea proiectării tehnice și, în absența acesteia, se presupune că este de + 20 ° C. Indicatorul rezistenței la transferul de căldură pe suprafața unei structuri termoizolante Rн pentru condițiile de instalare în exterior poate fi preluat din tabelul 2.

masa 2

Rн, (m2 ⁰C) / W	DN32	DN40	DN50	DN100	DN125	DN150	DN200	DN250	DN300	DN350	DN400	DN500	DN600	DN700
tт = 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
tт = 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
tт = 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

Notă: valoarea Rn la valori intermediare ale temperaturii lichidului de răcire este calculată prin interpolare. Dacă indicatorul de temperatură este sub 100 ⁰C, valoarea Rn este luată ca pentru 100 ⁰C.

Indicatorul B trebuie calculat separat:

Masă de pierdere a căldurii pentru diferite grosimi ale țevilor și izolație termică

B = (dfrom + 2δ) / dtr, aici:

• diz - diametrul exterior al structurii termoizolante, m;
• dtr - diametrul exterior al conductei protejate, m;
• δ este grosimea structurii termoizolante, m.

Calculul grosimii izolației conductelor începe cu determinarea indicatorului ln B, înlocuind valorile diametrelor exterioare ale țevii și ale structurii de izolație termică, precum și grosimea stratului, în formulă, după care parametrul ln B se găsește din tabelul logaritmilor naturali, este înlocuit în formula de bază împreună cu indicatorul fluxului de căldură normalizat qL și calculați. Adică, grosimea izolației termice a conductei ar trebui să fie astfel încât laturile dreapta și stânga ale ecuației să devină identice. Această valoare a grosimii trebuie luată pentru o dezvoltare ulterioară.

Metoda de calcul considerată aplicată conductelor cu un diametru mai mic de 2 m. Pentru țevile cu diametru mai mare, calculul izolației este oarecum mai simplu și se realizează atât pentru o suprafață plană, cât și după o formulă diferită:

δ = [K (tt - to) / qF - Rn]

În această formulă:

• δ este grosimea structurii termoizolante, m;
• qF este valoarea fluxului de căldură normalizat, W / m2;
• alți parametri - ca în formula de calcul pentru o suprafață cilindrică.

Calculul izolării termice a ecranului conductelor sistemelor de alimentare cu căldură

Calculul izolării termice a ecranului conductelor sistemelor de alimentare cu căldură

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

În sistemele de alimentare cu căldură, spuma poliuretanică este utilizată pe scară largă pentru izolarea conductelor ca încălzitor, care are o valoare scăzută a coeficientului de conductivitate termică. Temperatura maximă de funcționare pentru diferite mărci de spumă poliuretanică este cuprinsă între 80 și 200 ° C, prin urmare, devine necesar să o protejați de supraîncălzire prin aplicarea unei folii de aluminiu pe suprafața interioară a carcasei.

Se creează un spațiu de aer între înveliș și conductă, a cărui dimensiune afectează semnificativ diferența de temperatură dintre suprafața exterioară a conductei și spuma poliuretanică. O schemă a procesului de transfer de căldură într-o conductă izolată este prezentată în Fig. 1.

Fig. 1. Transfer de căldură într-o conductă izolată

Calculul grosimii stratului de izolație termică a fost efectuat pentru conductele situate în aer liber cu o temperatură a lichidului de răcire de la 100 la 150 ° C.

Formularea matematică a problemei luate în considerare va lua următoarea formă:

Unde:

q1 - densitatea fluxului de căldură care trece prin structură, W / m; t - temperatura lichidului de răcire, ° C; t0 - temperatura ambiantă, luată egală cu temperatura medie a perioadei de încălzire (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - diametrul nominal al conductei, m; dн - diametrul exterior al conductei, m; dfrom1, dfrom2 - diametrul interior și exterior al învelișului din spumă poliuretanică, m; - coeficientul de transfer de căldură de la suprafața exterioară a izolației, luat egal cu 29 W / (m2 ° C) în conformitate cu apendicele 9, SNiP 2.04.14-88 "Izolația termică a echipamentelor de conducte". M., 1999; λ, λ din 1, λ din 2 - coeficientul de conductivitate termică a materialului conductei, spațiul de aer și, respectiv, spuma poliuretanică, W / (m ° C). Coeficientul de conductivitate termică a decalajului de aer se determină luând în considerare convecția și transferul de căldură prin radiație:

Unde: λm - valoarea coeficientului de conductivitate termică a aerului, W / (m ° C); - coeficient de convecție, luând în considerare efectul convecției naturale> = 1 - coeficient de transfer de căldură prin radiație, W / (m2 ° C); - grosimea golului de aer, m;

Pentru a găsi coeficientul de convecție, se recomandă utilizarea ecuației criteriului obținut de M.A. Miheev la 103 .

În ecuația de mai sus, grosimea stratului intermediar ar trebui luată ca dimensiune definitorie, iar temperatura medie a aerului ar trebui luată ca temperatură definitorie.

Unde: g - accelerația gravitației, m2 / s; - coeficientul de vâscozitate cinematică a aerului, m2 / s;

- coeficientul de expansiune volumetrică a aerului, 1 / ° K;

- temperatura medie a aerului în strat intermediar, ° C;

- diferența dintre temperaturile suprafețelor straturilor, ° C; Relatii cu publicul - Criteriul Prandtl.

unde: - emisivitate redusă pentru un sistem de plăci paralele având grade de emisivitate

- emisivitatea unui corp negru absolut;

- temperaturile suprafețelor plăcilor, ° K;

Fig. 2. Dependența diferenței de temperatură delta t de dimensiunea golului de aer

Figura 2 prezintă dependența diferenței de temperatură între suprafața exterioară a conductei și suprafața interioară a deltei t învelișului de dimensiunea gap-ului du = 0,82 m.

Grosimea stratului de izolație termică din spumă poliuretanică de calitate PPU-110 este de 16 mm.