Výber ohrievača
Hlavným dôvodom zamrznutia potrubí je nedostatočná rýchlosť cirkulácie nosiča energie. V takom prípade môže pri teplotách pod nulou začať proces kvapalnej kryštalizácie. Kvalitná tepelná izolácia potrubí je preto nevyhnutná.
Našťastie má naša generácia neskutočné šťastie. V nedávnej minulosti boli potrubia izolované iba jednou technológiou, pretože tu bola iba jedna izolácia - sklenená vlna. Moderní výrobcovia tepelnoizolačných materiálov ponúkajú jednoducho najširší výber ohrievačov pre rúry, ktoré sa líšia zložením, vlastnosťami a spôsobom aplikácie.
Nie je úplne správne porovnávať ich navzájom, o to viac tvrdiť, že jeden z nich je najlepší. Poďme sa teda len pozrieť na typy izolačných materiálov rúr.
Podľa rozsahu:
- pre potrubia prívodu studenej a teplej vody, parovody ústredného kúrenia, rôzne technické zariadenia;
- pre kanalizáciu a kanalizáciu;
- pre potrubia ventilačných systémov a mraziacich zariadení.
Vzhľad, ktorý v zásade okamžite vysvetľuje technológiu používania ohrievačov:
- rolovať;
- listový;
- rubáš;
- plnenie;
- kombinované (skôr sa to týka spôsobu izolácie potrubia).
Hlavné požiadavky na materiály, z ktorých sa vyrábajú ohrievače rúr, sú nízka tepelná vodivosť a dobrá požiarna odolnosť.
Nasledujúce materiály vyhovujú týmto dôležitým kritériám:
Minerálna vlna. Najčastejšie sa predáva v rolkách. Vhodný na tepelnú izoláciu potrubí s vysokoteplotným nosičom tepla. Ak však na izoláciu potrubí vo veľkých objemoch používate minerálnu vlnu, potom táto možnosť z hľadiska úspor nebude veľmi výnosná. Tepelná izolácia z minerálnej vlny sa vyrába vinutím, po ktorom nasleduje jej zafixovanie syntetickým špagátom alebo nerezovým drôtom.
Na fotografii je potrubie izolované minerálnou vlnou
Môže byť použitý pri nízkych aj vysokých teplotách. Vhodné pre oceľové, kovoplastové a iné plastové rúry. Ďalšou pozitívnou vlastnosťou je, že expandovaný polystyrén má valcovitý tvar a jeho vnútorný priemer je možné prispôsobiť veľkosti akejkoľvek rúry.
Penoizol. Podľa svojich charakteristík úzko súvisí s predchádzajúcim materiálom. Avšak spôsob inštalácie penoizolu je úplne odlišný - na jeho aplikáciu je potrebná špeciálna inštalácia striekaním, pretože ide o kvapalnú zložku. Po stuhnutí peny sa okolo potrubia vytvorí vzduchotesná škrupina, ktorá takmer neprepúšťa teplo. Medzi plusy tu patrí aj absencia dodatočného zapínania.
Penoizol v akcii
Fóliový penofol. Najnovší vývoj v oblasti izolačných materiálov, ale už získal svojich fanúšikov medzi ruskými občanmi. Penofol sa skladá z leštenej hliníkovej fólie a vrstvy polyetylénovej peny.
Takáto dvojvrstvová konštrukcia nielenže udrží teplo, ale dokonca slúži ako akýsi ohrievač! Ako viete, fólia má vlastnosti odrážajúce teplo, čo jej umožňuje akumulovať a odrážať teplo na izolovaný povrch (v našom prípade ide o potrubie).
Fóliový penofol je navyše ekologický, mierne horľavý, odolný voči teplotným extrémom a vysokej vlhkosti.
Ako vidíte, materiálov je veľa! Existuje veľa možností na výber, ako izolovať potrubie.Ale pri výbere nezabudnite vziať do úvahy zvláštnosti prostredia, vlastnosti izolácie a jej ľahkú inštaláciu. No nebolo by na škodu vypočítať tepelnú izoláciu potrubí, aby bolo všetko správne a spoľahlivo.
ADRESÁR
Tabuľka výberu pre pomer priemerov rúr (medené rúry, oceľové rúry, polyetylénové rúry) so štandardnými veľkosťami tepelnej izolácie (izolácia z penovej gumy, izolácia z polyetylénovej peny, valce z minerálnej vlny).
Toto tabuľka výberu tepelnej izolácie pre potrubia pomôže nerobiť chyby pri výbere izolácie.
V zásade sa na tepelnú izoláciu používajú tri typy rúr: oceľové, medené a plastové. Na označenie priemeru oceľových a medených rúr sa používajú tri metódy: v milimetroch, palcoch a menovitých priemeroch - Du *. DN je „podmienený“, ktorý sa používa pri výpočte rôznych parametrov potrubných systémov. Napríklad také parametre, ako je dopravná výška, prietok, spotreba, odtok atď. vnútorný priemer potrubia.
Veľmi často sa nevyžaduje použitie vysokého tlaku v potrubnom systéme, preto sa zníži hrúbka steny potrubia, aby bolo možné ušetriť na spotrebe kovov počas výroby a naopak, ak je v potrubí potrebný vysoký tlak alebo pre závitové spojenia sa zväčšuje hrúbka steny rúry.
Priemer rúr sa nazýva podmienený, pretože existujú potrubia so štvorcovým, nie kruhovým prierezom. V takom prípade sa pre potrubia so štvorcovým prierezom nominálny priechod počíta cez plochu prierezu konkrétneho potrubia, výpočet by sa mal znížiť na vzorec pre plochu kruhového potrubia a je pre ďalšie výpočty, ako keby bola rúra okrúhla a mala taký a taký menovitý priemer. V potrubiach s kruhovým prierezom Nominálna veľkosť - Du sa úplne zhoduje s vnútorným priemerom potrubia.
Menovité priemery (DN) oceľových rúr sa spravidla označujú až do veľkosti 50, potom sa zvyčajne uvádzajú vonkajšie priemery rúr. Ale pre plastové rúry sú zvyčajne uvedené iba vonkajšie priemery.
Technická izolácia rúrok, ktorá sa dodáva vo forme tepelnoizolačných rúrok (rúrkové prvky), je predstavovaná štandardnými veľkosťami, ktoré zohľadňujú Dnap - vonkajšie priemery rúrok (nezamieňajte s Dу -podmienenými priemermi) z potrubia.
Príklad:
Predpokladajme, že vaša technická špecifikácia uvádza oceľové potrubie s priemerom DN 20 a tepelnoizolačnú vrstvu s hrúbkou 13 mm. Nájdite si čas a objednajte si tepelnú izoláciu potrubí s vnútornými priemermi - 20 mm alebo najbližšie k nemu 22 mm (štandardné veľkosti izolácie 20x13 a 22x13).
Nezabudnite venovať pozornosť tomu, že ak máte oceľové potrubie s DN 20, potom s prihliadnutím na hrúbku steny potrubia bude jeho vonkajší priemer približne 28 mm, preto je požadovaný rozmer tepelnej izolácie 28 x 13, a ak sa použije medená rúra s DN 20, bude jej vonkajší priemer asi 22 mm a veľkosť tepelnej izolácie bude 22 x 13 (kde 13 mm je hrúbka tepelnoizolačnej vrstvy).
Pokladanie izolácie
Výpočet izolácie závisí od typu použitej inštalácie. Môže to byť vonku alebo vo vnútri.
Na ochranu vykurovacích systémov sa odporúča vonkajšia izolácia. Aplikuje sa pozdĺž vonkajšieho priemeru, poskytuje ochranu pred tepelnými stratami, výskytom stôp korózie. Na určenie objemov materiálu stačí vypočítať povrchovú plochu potrubia.
Tepelná izolácia udržuje teplotu v potrubí bez ohľadu na vplyv okolitých podmienok na ňu.
Na vodovod sa používa vnútorné pokladanie.
Dokonale chráni pred chemickou koróziou, zabraňuje tepelným stratám z ciest s horúcou vodou. Spravidla ide o poťahový materiál vo forme lakov, špeciálnych cementovo-pieskových mált.Výber materiálu je možné vykonať aj v závislosti od použitého tesnenia.
Najčastejšie je žiadané kladenie potrubia. K tomu sú predbežne usporiadané špeciálne kanály a sú v nich umiestnené stopy. Menej často sa používa bezkanálový spôsob kladenia, pretože na vykonanie práce je potrebné špeciálne vybavenie a skúsenosti. Metóda sa používa v prípade, že nie je možné vykonať práce na inštalácii zákopov.
Inštalácia izolácie
Výpočet množstva izolácie do značnej miery závisí od spôsobu jej aplikácie. Závisí to od miesta aplikácie - na vnútornú alebo vonkajšiu izolačnú vrstvu.
Môžete to urobiť sami alebo pomocou programu kalkulačky vypočítať tepelnú izoláciu potrubí. Vonkajší povrchový náter sa používa na horkovodné potrubie pri vysokých teplotách, aby sa chránil pred koróziou. Výpočet touto metódou sa zníži na určenie oblasti vonkajšieho povrchu vodovodného systému, aby sa zistila potreba bežného merača potrubia.
Vnútorná izolácia sa používa pre potrubia pre vodovodné potrubie. Jeho hlavným účelom je chrániť kov pred koróziou. Používa sa vo forme špeciálnych lakov alebo cementovo-pieskovej kompozície s vrstvou hrúbky niekoľkých mm.
Výber materiálu závisí od spôsobu inštalácie - kanálového alebo bez kanála. V prvom prípade sú betónové podnosy umiestnené na dne otvoreného výkopu na umiestnenie. Výsledné žľaby sú uzavreté betónovými krytmi, po ktorých je kanál naplnený predtým odstránenou zeminou.
Pri kopaní vykurovacieho potrubia nie je možné pokladanie bez kanálov.
To si vyžaduje špeciálne technické vybavenie. Výpočet objemu tepelnej izolácie potrubí v online kalkulačkách je pomerne presný nástroj, ktorý umožňuje vypočítať množstvo materiálov bez toho, aby ste si pohrávali s komplexnými vzorcami. Miera spotreby materiálov je uvedená v zodpovedajúcom SNiP.
Zverejnené: 29. decembra 2017
(4 hodnotenia, priemer: 5,00 z 5) Načítava sa ...
- Dátum: 15-04-2015Komentáre: Hodnotenie: 26
Správne vykonaný výpočet tepelnej izolácie potrubia môže výrazne zvýšiť životnosť rúr a znížiť ich tepelné straty
Aby sa však pri výpočtoch nedalo mýliť, je dôležité zohľadniť aj nepatrné nuansy.
Tepelná izolácia potrubí zabraňuje tvorbe kondenzátu, obmedzuje výmenu tepla medzi rúrkami a prostredím a zaisťuje prevádzkyschopnosť komunikácií.
Prehľad
Výpočet tepelnej izolácie je jednou z časovo najnáročnejších projektových úloh. Vďaka moderným požiadavkám na načasovanie a realizáciu projektu je manuálny výpočet izolácie pre veľké projekty takmer nemožný! Ani použitie albumov so štandardným dizajnom neumožňuje plne zabezpečiť požadovanú efektivitu práce.
Program vyvinutý v NTP Truboprovod vám umožňuje vypočítať a zvoliť tepelnú izoláciu, čo šetrí až 90% času, ktorý obvykle venujete tejto úlohe. Program v automatickom režime kompletne sformuje tepelnoizolačnú štruktúru, vypočíta a vygeneruje všeobecný údajový list (zoznam referenčných a priložených dokumentov), technický inštalačný list, výkaz množstva (pre odhad) a špecifikáciu v súlade s GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 a GOST R 21.1101 -2013.
Program sa odporúča použiť v projekčných kanceláriách a oddeleniach pri navrhovaní a rekonštrukcii hlavných a technologických potrubí a vykurovacích sietí, zariadení v rafinériách ropy, chemickom, petrochemickom, plynárenskom, ropnom, tepelnom a inom priemysle, ktoré počítajú a vyberajú tepelnú izoláciu pre potrubia a zariadenia.
Možnosti izolácie potrubia
Na záver zvážime tri účinné spôsoby tepelnej izolácie potrubí.
Možno vás niektoré z nich oslovia:
- Tepelná izolácia pomocou vykurovacieho kábla.Okrem tradičných izolačných metód existuje aj taká alternatívna metóda. Používanie kábla je veľmi pohodlné a produktívne, ak uvážime, že ochrana potrubia pred zamrznutím trvá iba šesť mesiacov. V prípade vykurovacieho potrubia pomocou kábla dochádza k výraznej úspore úsilia a peňazí, ktoré by sa museli vynaložiť na zemné práce, izolačný materiál a ďalšie body. Návod na použitie umožňuje, aby bol kábel umiestnený tak zvonku, ako aj v jeho vnútri.
Dodatočná tepelná izolácia pomocou vykurovacieho kábla
- Otepľovanie vzduchom. Chyba moderných tepelnoizolačných systémov je táto: často sa neberie do úvahy, že k zamŕzaniu pôdy dochádza podľa princípu „zhora nadol“. Tok tepla vychádzajúci z hlbín Zeme má tendenciu stretávať sa s procesom zmrazovania. Ale keďže sa izolácia vykonáva na všetkých stranách potrubia, ukazuje sa, že ju tiež izolujem od stúpajúceho tepla. Preto je racionálnejšie namontovať na potrubie ohrievač vo forme dáždnika. V tomto prípade bude vzduchová medzera akýmsi tepelným akumulátorom.
- "Rúra v potrubí". Tu sa viac rúr ukladá do polypropylénových rúr. Aké sú výhody tejto metódy? Medzi plusy patrí v prvom rade skutočnosť, že potrubie je možné v každom prípade zahriať. Okrem toho je možné vykurovanie pomocou sacieho zariadenia na teplý vzduch. A v núdzových situáciách môžete rýchlo natiahnuť núdzovú hadicu, čím zabránite všetkým negatívnym momentom.
Izolácia potrubia v potrubí
Výpočet objemu izolácie potrubia a položenia materiálu
- Druhy izolačných materiálov Pokládka izolácie Výpočet izolačných materiálov pre potrubia Odstránenie chýb izolácie
Izolácia potrubí je nevyhnutná, aby sa výrazne znížili tepelné straty.
Najprv musíte vypočítať objem izolácie potrubia. To umožní nielen optimalizovať náklady, ale aj zabezpečiť kompetentný výkon práce udržiavajúci potrubia v správnom stave. Správne zvolený materiál zabraňuje korózii a zlepšuje tepelnú izoláciu.
Schéma izolácie potrubia.
Na ochranu koľají sa dnes dajú použiť rôzne typy povlakov. Je ale potrebné presne zohľadniť, ako a kde bude komunikácia prebiehať.
Pre vodovodné potrubie môžete použiť dva typy ochrany naraz - vnútorný náter a vonkajší. Na vykurovacie trasy sa odporúča používať minerálnu vlnu alebo sklenú vlnu a pre priemyselné PPU. Výpočty sa vykonávajú rôznymi metódami, všetko závisí od zvoleného typu krytia.
Charakteristiky sieťového rozloženia a regulačné výpočtové techniky
Vykonávanie výpočtov na určenie hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy valcových plôch je dosť namáhavý a zložitý proces
Ak nie ste pripravení zveriť ho do rúk špecialistom, mali by ste sa zásobiť pozornosťou a trpezlivosťou, aby ste dosiahli správny výsledok. Najbežnejším spôsobom výpočtu izolácie potrubia je výpočet pomocou štandardizovaných ukazovateľov tepelných strát.
Faktom je, že SNiPom stanovil hodnoty tepelných strát potrubím rôznych priemerov a rôznymi spôsobmi ich kladenia:
Schéma izolácie potrubia.
- otvoreným spôsobom na ulici;
- otvorené v miestnosti alebo tuneli;
- bezkanálová metóda;
- v nepriechodných kanáloch.
Podstata výpočtu je vo výbere tepelnoizolačného materiálu a jeho hrúbke tak, aby hodnota tepelných strát nepresiahla hodnoty predpísané v SNiP. Techniku výpočtu upravujú aj regulačné dokumenty, konkrétne príslušný Kódex pravidiel. Druhá z nich ponúka o niečo zjednodušenejšiu metodiku ako väčšina existujúcich technických príručiek. Zjednodušenia sú obsiahnuté v nasledujúcich bodoch:
Tepelné straty pri ohrievaní stien rúr médiom prepravovaným v ňom sú zanedbateľné v porovnaní so stratami, ktoré sa stratia vo vonkajšej izolačnej vrstve. Z tohto dôvodu je dovolené ich ignorovať. Prevažná väčšina všetkých procesných a sieťových potrubí je vyrobená z ocele, jej odolnosť voči prestupu tepla je extrémne nízka. Najmä v porovnaní s rovnakým indikátorom izolácie
Preto sa odporúča nebrať do úvahy odolnosť steny kovovej rúry voči prestupu tepla.
Funkcie procesu
Čo určuje hrúbku tepelnej izolácie potrubí? Aké faktory by sa mali brať do úvahy pri výpočtoch?
Charakteristiky siete
Prečo sa líši tepelná izolácia procesných potrubí? V prvom rade tento proces závisí od umiestnenia a údajov samotného systému.
Existujú nasledujúce spôsoby kladenia trás:
- vonkajšia inštalácia - na ulici;
- v izbe;
- technológiou bez kanála;
- cez tunel;
- v nepriechodných kanáloch.
Podľa noriem SNiP sú pre každú z možností inštalácie poskytnuté rôzne ukazovatele prípustných tepelných strát. Mnoho ľudí si myslí, že kalkulačka izolácie potrubí založená na takýchto vstupných údajoch je najpraktickejším a najsprávnejším nástrojom. Berú sa samozrejme do úvahy ďalšie parametre, o ktorých sa dozviete neskôr.
Hlavným pravidlom tejto techniky je, že množstvo tepelných strát na položenej trase by nemalo presiahnuť úroveň predpísanú SNiP.
Existuje aj alternatívna metodika (podľa začínajúcich majiteľov domov - jednoduchšia) založená na štandardoch stanovených v dokumentoch nazývaných Kódex pravidiel. Táto príručka sa považuje za najdostupnejšiu na pochopenie, a preto je „čarovnou paličkou“ pre začiatočníkov v oblasti kladenia stôp. Aké sú zjednodušenia?
- Je povolené nebrať do úvahy odpor kovových stien prvkov k procesu prenosu tepla. Dôvod takejto relaxácie je nasledovný: takmer všetky sieťové a technologické potrubia sú vyrobené z ocele, ktorá sa vyznačuje extrémne nízkou odolnosťou voči prestupu tepla.
- Ak porovnáme tepelné straty vo vrstve tepelnoizolačného materiálu a vo vnútri samotnej konštrukcie (v dôsledku prestupu tepla z obsahu systému do stien), sú straty natoľko malé, že ich možno pri výpočte ignorovať. inštalácia tepelnej izolácie potrubí.
Až po vykonaní podrobných výpočtov bude zrejmé, aké materiály na tepelnú izoláciu potrubí musíte kúpiť, aká hrúbka tejto suroviny je vhodná pre konkrétnu možnosť, ako by sa malo všetko stať.
Stojí za to venovať pozornosť! Zanedbanie výpočtov, ktorých cieľom je zdanlivo úspora času a peňazí, vás môže viesť k opačnému výsledku. Napríklad výber hrúbky materiálu podľa metódy „od oka“ bude mať za následok neoprávnené výdavky, ak ukazovateľ prekračuje stanovené normy.
Pred inštaláciou systému musíte všetko podrobne vypočítať: aký druh izolácie potrebujete, aká je jej hrúbka použiteľná na zakrytie konkrétnej konštrukcie
Ovplyvňujúce faktory
Od ktorých bodov závisí výber hrúbky materiálu a typu tepelnej izolácie potrubí?
Pamätajte na zoznam týchto dôležitých faktorov:
- teplota obsahu systému;
- typ a vlastnosti izolácie;
- zmeny teploty mimo siete - v prostredí obklopujúcom trať;
- medza mechanického zaťaženia konštrukcie;
- sklon tepelnoizolačného materiálu k deformáciám;
- v prípade podzemného umiestnenia systému zaťaženie zo zeme.
To je dôležité vedieť! Pre trasy s teplotou obsahu nepresahujúcou 12 stupňov nie je dostatočná tepelná izolácia potrubí minerálnou vlnou. V takýchto prípadoch by sa mal použiť aj fóliový materiál, ktorý úspešne zvláda poslanie parozábrany.
Schéma tepelnej izolácie
Tepelný výpočet vykurovacej siete
Pre tepelný výpočet budeme akceptovať nasledujúce údaje:
· Teplota vody v prívodnom potrubí 85 ° C;
· Teplota vody vo vratnom potrubí 65 ° C;
· Priemerná teplota vzduchu za vykurovacie obdobie Moldavskej republiky je +0,6 oC;
Vypočítajme straty neizolovaných potrubí. Podľa nomogramu je možné urobiť približné stanovenie tepelných strát na 1 m neizolovaného potrubia v závislosti od teplotného rozdielu medzi stenou potrubia a okolitým vzduchom. Hodnota tepelných strát určená z nomogramu sa vynásobí korekčnými faktormi:
Kde: a
- korekčný faktor zohľadňujúci teplotný rozdiel,
ale
=0,91;
b
- korekcia na ožarovanie, na
d
= 45 mm a
d
= 76 mm
b
= 1,07 a pre
d
= 133 mm
b
=1,08;
l
- dĺžka potrubia, m.
Tepelné straty 1 m neizolovaného potrubia, stanovené z nomogramu:
pre d
= 133 mm
Qžiadne M
= 500 W / m; pre
d
= 76 mm
Qžiadne M
= 350 W / m; pre
d
= 45 mm
Qžiadne M
= 250 W / m.
Vzhľadom na to, že tepelné straty budú na prívodnom aj spätnom potrubí, potom sa musia tepelné straty vynásobiť dvoma:
kW.
Tepelné straty závesných podpier atď. K tepelným stratám samotného neizolovaného potrubia sa pridá 10%.
kW.
Štandardné hodnoty priemerných ročných tepelných strát pre vykurovaciu sieť pri kladení nad zemou sa určujú podľa nasledujúcich vzorcov:
kde :, - štandardné priemerné ročné tepelné straty prívodného a spätného potrubia nadzemných častí kladenia, W;
, - štandardné hodnoty špecifických tepelných strát dvojrúrkových sietí na ohrev vody prívodného a vratného potrubia pre každý priemer potrubí pre nadzemné kladenie, W / m, určené;
l
- dĺžka úseku vykurovacej siete, ktorá sa vyznačuje rovnakým priemerom potrubí a typom kladenia, m;
- koeficient miestnych tepelných strát, berúc do úvahy tepelné straty armatúr, podpier a kompenzátorov. Hodnota koeficientu v súlade s sa berie pre nadzemnú inštaláciu 1,25.
Výpočet tepelných strát izolovaných vodovodných potrubí je uvedený v tabuľke 3.4.
Tabuľka 3.4 - Výpočet tepelných strát izolovaných vodovodných potrubí
| 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 |
Priemerná ročná tepelná strata izolovanej vykurovacej siete bude 49,12 kW / rok.
Na posúdenie účinnosti izolačnej konštrukcie sa často používa indikátor nazývaný pomer izolačnej účinnosti:
Kde Qr
, Qa
- tepelné straty neizolovaných a izolovaných potrubí, W.
Pomer účinnosti izolácie:
Tepelná izolácia potrubí na zabezpečenie požadovanej povrchovej teploty
Sledovanie týchto cieľov je zvyčajne spojené so skutočnosťou, že bezpečnostné požiadavky predpisujú potrebu zníženia tvorby tepla v miestnosti na ochranu obsluhy pred popáleninami a tepelné straty v podniku nie sú regulované. Podľa zákona, v súlade s normami a požiadavkami SNiP, pri teplote chladiacej kvapaliny pod 100 ° C v miestnosti by teplota na povrchu izolácie potrubia nemala presiahnuť 35 °. Pri teplote chladiacej kvapaliny nad 100 ° C by povrchová teplota nemala presiahnuť 45 °. Na čerstvom vzduchu stúpa teplotná lišta, je však stále obmedzená na 55 ° C pri použití kovového ochranného povlaku a 60 ° pri použití iných druhov izolačných povlakov rúrok.
Schéma tepelnej izolácie potrubí na zabezpečenie požadovanej povrchovej teploty.
Pri výbere ochranného náteru na tepelnú izoláciu potrubí umiestnených v miestnosti je potrebné brať do úvahy radiačné vlastnosti jej povrchu. Na zníženie hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy potrubí by sa mal použiť nekovový ochranný povlak s vysokou emisivitou, pretože za rovnakých výpočtových podmienok bude hrúbka nekovového povlaku tepelnej izolácie potrubí klesať. byť podstatne nižšia ako pri pokovovaní.Rozmery izolačnej vrstvy určené výpočtom pre danú teplotu na jej povrchu budú závisieť od faktorov, ako sú:
- teplota okolia;
- umiestnenie konštrukcie (môže byť v interiéri alebo exteriéri);
- vonkajší priemer potrubia;
- teplota samotnej chladiacej kvapaliny;
- súčiniteľ prestupu tepla z povrchu tepelnej izolácie potrubia do okolitého vzduchu.
Metóda výpočtu jednovrstvovej tepelnoizolačnej konštrukcie
Základný vzorec na výpočet tepelnej izolácie potrubí zobrazuje vzťah medzi veľkosťou tepelného toku z prevádzkového potrubia pokrytého vrstvou izolácie a jeho hrúbkou. Vzorec sa použije, ak je priemer potrubia menší ako 2 m:
Vzorec na výpočet tepelnej izolácie potrubí.
ln B = 2πλ [K (tt - do) / qL - Rn]
V tomto vzorci:
- λ je koeficient tepelnej vodivosti izolácie, W / (m ⁰C);
- K - bezrozmerný koeficient dodatočných tepelných strát spojovacími prostriedkami alebo podperami, niektoré hodnoty K možno prevziať z tabuľky 1;
- tт - teplota prepravovaného média alebo nosiča tepla v stupňoch;
- tо - teplota vonkajšieho vzduchu, ⁰C;
- qL je tepelný tok, W / m2;
- Rн - odolnosť proti prestupu tepla na vonkajšom povrchu izolácie, (m2 ⁰C) / W.
stôl 1
| Podmienky kladenia potrubí | Hodnota koeficientu K |
| Oceľové potrubie je otvorené pozdĺž ulice, cez kanály, tunely, otvorené v interiéri na posuvných podperách s nominálnym priemerom do 150 mm. | 1.2 |
| Oceľové potrubie je otvorené pozdĺž ulice, cez kanály, tunely, otvorené v interiéri na posuvných podperách s nominálnym priemerom 150 mm a viac. | 1.15 |
| Oceľové potrubie je otvorené pozdĺž ulice, pozdĺž kanálov, tunelov, otvorené v interiéri na zavesených podperách. | 1.05 |
| Nekovové potrubie uložené na stropných alebo posuvných podperách. | 1.7 |
| Bezkanálový spôsob kladenia. | 1.15 |
Hodnota tepelnej vodivosti λ izolácie je referenčná v závislosti od zvoleného tepelnoizolačného materiálu. Odporúča sa brať teplotu prepravovaného média tt ako priemernú teplotu po celý rok a vonkajší vzduch tо ako priemernú ročnú teplotu. Ak izolované potrubie prechádza v miestnosti, potom sa teplota okolia nastaví podľa zadania technického návrhu a v prípade jeho neprítomnosti sa berie rovných +20 ° C. Ukazovateľ odolnosti proti prestupu tepla na povrchu tepelnoizolačnej konštrukcie Rн pre vonkajšie podmienky inštalácie je možné prevziať z tabuľky 2.
tabuľka 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 |
Poznámka: hodnota Rn pri stredných hodnotách teploty chladiacej kvapaliny sa počíta interpoláciou. Ak je indikátor teploty nižší ako 100 ° C, použije sa hodnota Rn ako pre 100 ° C.
Ukazovateľ B by sa mal počítať osobitne:
Tabuľka tepelných strát pre rôzne hrúbky rúr a tepelnú izoláciu.
B = (dfrom + 2δ) / dtr, tu:
- diz - vonkajší priemer tepelnoizolačnej konštrukcie, m;
- dtr - vonkajší priemer chráneného potrubia, m;
- δ je hrúbka tepelnoizolačnej konštrukcie, m.
Výpočet hrúbky izolácie potrubí sa začína stanovením ukazovateľa ln B nahradením hodnôt vonkajších priemerov potrubia a tepelnoizolačnej konštrukcie, ako aj hrúbky vrstvy, do vzorca, po ktorom sa použije parameter ln B sa nachádza v tabuľke prirodzených logaritmov. Je nahradené základným vzorcom spolu s indikátorom normalizovaného tepelného toku qL a vypočítané. To znamená, že hrúbka izolácie potrubia musí byť taká, aby sa pravá a ľavá strana rovnice stali identickými. Táto hodnota hrúbky by sa mala brať do úvahy pre ďalší vývoj.
Uvažovaná metóda výpočtu použitá pre potrubia s priemerom menším ako 2 m. Pre potrubia s väčším priemerom je výpočet izolácie o niečo jednoduchší a vykonáva sa pre rovný povrch aj podľa iného vzorca:
δ = [K (tt - do) / qF - Rn]
V tomto vzorci:
- δ je hrúbka tepelnoizolačnej konštrukcie, m;
- qF je hodnota normalizovaného tepelného toku, W / m2;
- ďalšie parametre - ako vo výpočtovom vzorci pre valcovú plochu.
Výpočet sitovej tepelnej izolácie potrubí systémov zásobovania teplom
(I.G.Belyakov, A.Yu. Vytchikov, L.D. Evseev)
V systémoch zásobovania teplom na izoláciu potrubí sa ako ohrievač široko používa polyuretánová pena, ktorá má nízku hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti. Maximálna prevádzková teplota pre rôzne značky polyuretánovej peny je v rozmedzí od 80 do 200 ° C, preto je nevyhnutné chrániť ju pred prehriatím nanesením hliníkovej fólie na vnútorný povrch škrupiny.
Medzi plášťom a potrubím sa vytvorí vzduchová medzera, ktorej veľkosť významne ovplyvňuje teplotný rozdiel medzi vonkajším povrchom potrubia a polyuretánovou penou. Schematizácia procesu prenosu tepla v izolovanom potrubí je znázornená na obr.
Obr. Prenos tepla v izolovanom potrubí
Výpočet hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy sa uskutočňoval pre potrubia umiestnené na čerstvom vzduchu s teplotou chladiacej kvapaliny od 100 do 150 ° C.
Matematická formulácia uvažovaného problému bude mať nasledujúcu formu:
Kde:
q1 - hustota tepelného toku prechádzajúceho konštrukciou, W / m; t - teplota chladiacej kvapaliny, ° C; t0 - teplota okolia, rovná sa priemernej teplote vykurovacieho obdobia (t0 = -5,2 ° C, Samara); D Y - menovitý priemer potrubia, m; dn - vonkajší priemer potrubia, m; dfrom1, dfrom2 - vnútorný a vonkajší priemer plášťa z polyuretánovej peny, m; - koeficient prestupu tepla z vonkajšieho povrchu izolácie, ktorý sa rovná 29 W / (m2 ° C) v súlade s dodatkom 9, SNiP 2.04.14-88 „Tepelná izolácia potrubných zariadení“. M., 1999; λ, λ z 1, λ z 2 - koeficient tepelnej vodivosti materiálu potrubia, vzduchovej medzery a polyuretánovej peny, W / (m ° C). Koeficient tepelnej vodivosti vzduchovej medzery sa určuje s prihliadnutím na konvekciu a prenos tepla žiarením:
Kde: λm - hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti vzduchu, W / (m ° C); - koeficient konvekcie s prihliadnutím na vplyv prirodzenej konvekcie> = 1 - koeficient prestupu tepla žiarením, W / (m2 ° C); - hrúbka vzduchovej medzery, m;
Na zistenie konvekčného koeficientu sa odporúča použiť kritériovú rovnicu získanú M.A. Michejev o 103
Vo vyššie uvedenej rovnici by sa ako určujúca veľkosť mala brať hrúbka medzivrstvy a ako určujúca teplota by sa mala brať priemerná teplota vzduchu.
Kde: g - gravitačné zrýchlenie, m2 / s; - koeficient kinematickej viskozity vzduchu, m2 / s;
- koeficient objemovej rozťažnosti vzduchu, 1 / ° K;
- priemerná teplota vzduchu v medzivrstve, ° C;
- rozdiel medzi teplotami povrchov vrstiev, ° C; Pr - Prandtlovo kritérium.
kde: - znížená emisivita pre systém rovnobežných dosiek so stupňami emisivity
- emisivita absolútne čierneho telesa;
- teploty povrchov dosiek, ° K;
Obr. Závislosť delty teplotného rozdielu od veľkosti vzduchovej medzery
Obrázok 2 zobrazuje závislosť teplotného rozdielu medzi vonkajším povrchom potrubia a vnútorným povrchom delty plášťa na veľkosti vzduchovej medzery pri du = 0,82 m.
Hrúbka tepelnoizolačnej vrstvy z polyuretánovej peny triedy PPU-110 je 16 mm.
