Bir ısıtıcı seçmek
Boru hatlarının donmasının ana nedeni, enerji taşıyıcısının yetersiz sirkülasyon hızıdır. Bu durumda, sıfırın altındaki hava sıcaklıklarında, sıvı kristalleşme süreci başlayabilir. Bu nedenle boruların yüksek kaliteli ısı yalıtımı hayati önem taşır.
Neyse ki bizim neslimiz inanılmaz derecede şanslı. Yakın geçmişte, boru hatları yalnızca bir teknoloji kullanılarak yalıtıldı, çünkü yalnızca bir yalıtım vardı - cam yünü. Modern ısı yalıtım malzemeleri üreticileri, kompozisyon, özellikler ve uygulama yöntemlerinde farklılık gösteren borular için en geniş ısıtıcı yelpazesini sunar.
Bunları birbirleriyle karşılaştırmak ve hatta onlardan birinin en iyisi olduğunu iddia etmek tamamen doğru değildir. Öyleyse sadece boru yalıtım malzemesi türlerine bakalım.
Kapsama göre:
- soğuk ve sıcak su temini boru hatları için, merkezi ısıtma sistemlerinin buhar boru hatları, çeşitli teknik ekipmanlar;
- kanalizasyon sistemleri ve drenaj sistemleri için;
- havalandırma sistemleri ve donma ekipmanı boruları için.
Prensip olarak, ısıtıcı kullanma teknolojisini hemen açıklayan görünüşte:
- rulo;
- yapraklı;
- kefen;
- dolgu;
- kombine (bu daha çok boru hattı yalıtımı yöntemini ifade eder).
Borular için ısıtıcıların yapıldığı malzemeler için temel gereksinimler, düşük ısı iletkenliği ve iyi yangın direncidir.
Aşağıdaki malzemeler bu önemli kriterlere uygundur:
Mineral yün. Çoğu zaman rulo halinde satılır. Yüksek sıcaklık taşıyıcılı boru hatlarının ısı yalıtımı için uygundur. Bununla birlikte, boruları büyük hacimlerde yalıtmak için mineral yün kullanırsanız, bu seçenek tasarruf açısından çok karlı olmayacaktır. Mineral yün ile ısı yalıtımı, sarımla yapılır, ardından sentetik sicim veya paslanmaz tel ile sabitlenir.
Fotoğrafta mineral yün ile izole edilmiş bir boru hattı var.
Hem düşük hem de yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir. Çelik, metal-plastik ve diğer plastik borular için uygundur. Diğer bir olumlu özellik, genleşmiş polistirenin silindirik bir şekle sahip olması ve iç çapının herhangi bir borunun boyutuna göre ayarlanabilmesidir.
Penoizol. Özelliklerine göre önceki malzeme ile yakından ilgilidir. Bununla birlikte, penoizol kurma yöntemi tamamen farklıdır - bir bileşen sıvı karışımı olduğu için uygulaması için özel bir püskürtme tesisatı gereklidir. Penoizol kürlendikten sonra, borunun etrafında ısının geçmesine neredeyse izin vermeyen hava geçirmez bir kabuk oluşur. Buradaki artılar ayrıca ek sabitleme eksikliğini de içerir.
Penoizol iş başında
Folyo penofol. Yalıtım malzemeleri alanındaki en son gelişme, ancak Rus vatandaşları arasında hayranlarını çoktan kazandı. Penofol, cilalı alüminyum folyodan ve bir polietilen köpük tabakasından oluşur.
Böyle iki katmanlı bir yapı yalnızca ısıyı korumakla kalmaz, aynı zamanda bir tür ısıtıcı görevi görür! Bildiğiniz gibi, folyo, ısıyı biriktirmesine ve yalıtımlı yüzeye yansıtmasına izin veren ısı yansıtma özelliklerine sahiptir (bizim durumumuzda, bu bir boru hattıdır).
Ayrıca folyo kaplı penofol çevre dostudur, hafif yanıcıdır, aşırı sıcaklıklara ve yüksek neme dayanıklıdır.
Gördüğünüz gibi, bol miktarda malzeme var! Boruların nasıl yalıtılacağını seçecek çok şey var.Ancak seçim yaparken, çevrenin özelliklerini, yalıtımın özelliklerini ve kurulum kolaylığını dikkate almayı unutmayın. Her şeyi doğru ve güvenilir bir şekilde yapmak için boruların ısı yalıtımını hesaplamaktan zarar gelmez.
REHBER
Boru çaplarının (bakır borular, çelik borular, polietilen borular) standart boyutlarda ısı yalıtımlı (köpük kauçuk izolasyon, polietilen köpük izolasyon, mineral yün silindirler) oranı için seçim tablosu.
Bu ısı yalıtım seçim tablosu borular için yalıtım seçiminde hata yapmamaya yardımcı olacaktır.
Temel olarak ısı yalıtımı için üç tip boru kullanılır: çelik, bakır ve plastik. Çelik ve bakır boruların çapını belirlemek için üç yöntem kullanılır: milimetre, inç ve nominal çap olarak - Du *. DN, boru hattı sistemlerinin çeşitli parametrelerini hesaplarken kullanılan bir "koşullu" dur. Örneğin, basma yüksekliği, akış hızı, tüketim, boşaltma vb. Gibi parametreler. iç boru çapı.
Çok sık olarak, boru hattı sisteminde yüksek basınç kullanılması gerekli değildir, bu nedenle boru duvar kalınlığı azaltılır, böylece üretim sırasında metal tüketiminden tasarruf etmek mümkündür ve boru hattında yüksek bir basınç gerekiyorsa bunun tersi de mümkündür. veya dişli bağlantılar için boru et kalınlığı artar.
Boruların çapına koşullu denir, çünkü dairesel değil, kare şeklinde borular vardır. Bu durumda, kare kesitli borular için, nominal geçiş, belirli bir borunun kesit alanı boyunca hesaplanır, hesaplama, yuvarlak bir borunun alanı için formüle indirgenmelidir ve boru yuvarlak ve böyle ve böyle bir nominal çapa sahipmiş gibi sonraki hesaplamalar için alınır. Dairesel kesite sahip borularda Nominal boyut - Du tamamen borunun iç çapına denk gelir.
Kural olarak, çelik boruların nominal çapları (DN) 50 ebadına kadar belirtilir, bundan sonra boruların dış çaplarını belirtmek gelenekseldir. Ancak plastik borular için genellikle sadece dış çaplar belirtilir.
Isı yalıtımlı borular (boru şeklindeki elemanlar) şeklinde tedarik edilen borular için teknik yalıtım, Dnap - boruların dış çaplarını (Dу koşullu çapları ile karıştırılmamalıdır) dikkate alan standart boyutlarla temsil edilir. borular.
Misal:
Diyelim ki teknik şartnamenizde DN 20 çapında bir çelik boru ve 13 mm kalınlığında bir ısı yalıtım tabakası belirtilmiş. İç çaplarda - 20 mm veya buna en yakın 22 mm (sırasıyla yalıtım standart boyutları 20x13 ve 22x13) olan boru ısı yalıtımı sipariş etmek için zaman ayırın.
DN 20'li bir çelik borunuz varsa, o zaman boru duvarının kalınlığını hesaba katarak dış çapının yaklaşık 28 mm olacağı, dolayısıyla gerekli ısı yalıtımı boyutunun 28x13 olacağı faktörüne dikkat ettiğinizden emin olun. DN 20'li bir bakır boru kullanılırsa, dış çapı yaklaşık 22 mm olacaktır ve ısı yalıtımının boyutu 22x13 olacaktır (burada 13 mm ısı yalıtım katmanının kalınlığıdır).
İzolasyon döşeme
İzolasyon hesabı, kullanılan tesisat tipine bağlıdır. Dışarıda veya içeride olabilir.
Isıtma sistemlerinin korunması için dıştan yalıtım önerilir. Dış çap boyunca uygulanır, ısı kaybına, korozyon izlerinin ortaya çıkmasına karşı koruma sağlar. Malzeme hacimlerini belirlemek için borunun yüzey alanını hesaplamak yeterlidir.
Isı yalıtımı, çevresel koşulların etkisi ne olursa olsun boru hattındaki sıcaklığı korur.
Sıhhi tesisat için iç döşeme kullanılır.
Kimyasal korozyona karşı mükemmel koruma sağlar, sıcak su olan güzergahlardan ısı kaybını önler. Genellikle vernik, özel çimento-kum harçları şeklinde bir kaplama malzemesidir.Hangi contanın kullanılacağına bağlı olarak malzeme seçimi de yapılabilmektedir.
Kanal döşeme en sık talep görmektedir. Bunun için önceden özel kanallar düzenlenir ve izler bunlara yerleştirilir. Daha az sıklıkla, işin yapılması için özel ekipman ve deneyim gerektiğinden, kanalsız döşeme yöntemi kullanılır.Yöntem, hendeklerin montajı ile ilgili çalışmaların yapılmasının mümkün olmadığı durumlarda kullanılır.
İzolasyon kurulumu
Yalıtım miktarının hesaplanması büyük ölçüde uygulama yöntemine bağlıdır. İç veya dış yalıtım tabakası için uygulama yerine bağlıdır.
Boru hatlarının ısı yalıtımını hesaplamak için kendiniz yapabilir veya bir hesap makinesi programı kullanabilirsiniz. Dış yüzey kaplaması, korozyondan korumak için yüksek sıcaklıklarda sıcak su boru hatlarında kullanılır. Bu yöntemle hesaplama, borunun çalışan bir metresine olan ihtiyacı belirlemek için su besleme sisteminin dış yüzeyinin alanını belirlemeye indirgenmiştir.
Su şebekesi borularında iç yalıtım kullanılır. Ana amacı metali korozyondan korumaktır. Özel vernikler veya birkaç mm kalınlığında bir tabakaya sahip bir çimento-kum bileşimi şeklinde kullanılır.
Malzeme seçimi, kurulum yöntemine bağlıdır - kanal veya şanssızlık. İlk durumda, beton tepsiler, yerleştirme için açık bir hendeğin altına yerleştirilir. Ortaya çıkan oluklar beton kapaklarla kapatılır, ardından kanal daha önce kaldırılmış toprakla doldurulur.
Kanalsız döşeme, bir ısıtma ana hattını kazmak mümkün olmadığında kullanılır.
Bu, özel mühendislik ekipmanı gerektirir. Çevrimiçi hesap makinelerinde boru hatlarının ısı yalıtımının hacmini hesaplamak, karmaşık formüllerle uğraşmadan malzeme miktarını hesaplamanıza izin veren oldukça doğru bir araçtır. Malzemelerin tüketim oranları ilgili SNiP'de verilmiştir.
Yayınlanan: 29 Aralık 2017
(4 derecelendirme, ortalama: 5 üzerinden 5,00) Yükleniyor ...
- Tarih: 15-04-2015Yorumlar: Derecelendirme: 26
Boru hattının ısı yalıtımının doğru bir şekilde hesaplanması, boruların hizmet ömrünü önemli ölçüde artırabilir ve ısı kayıplarını azaltabilir.
Bununla birlikte, hesaplamalarda yanılmamak için küçük nüansları bile hesaba katmak önemlidir.
Boru hatlarının ısı yalıtımı yoğuşma oluşumunu engeller, borular ile çevre arasındaki ısı alışverişini azaltır ve iletişimin işlerliğini sağlar.
Genel Bakış
Isı yalıtımı hesaplaması, en çok zaman alan tasarım görevlerinden biridir. Zamanlama ve proje yürütme için modern gereksinimler, büyük projeler için manüel yalıtım hesaplamasını neredeyse imkansız hale getirir! Standart tasarım albümlerin kullanılması bile gerekli iş verimliliğini tam olarak sağlamaya izin vermez.
NTP Truboprovod'da geliştirilen program, ısı yalıtımını hesaplamanıza ve seçmenize olanak tanıyarak, genellikle bu göreve harcadığınız sürenin% 90'ına kadar tasarruf etmenizi sağlar. Otomatik moddaki program, ısı yalıtım yapısını tamamen oluşturur, genel bir veri sayfası (referans ve ekli belgeler listesi), teknik kurulum sayfası, miktarlar listesi (tahmin departmanı için) ve GOST uyarınca bir şartname hesaplar ve oluşturur. 21.405-93, GOST 21.110-2013 ve GOST R 21.1101 -2013.
Program, ana ve teknolojik boru hatlarının ve ısıtma ağlarının tasarımı ve yeniden inşasında, petrol arıtma, kimya, petrokimya, gaz, petrol, ısı gücü ve ısı yalıtımını hesaplayan ve seçen diğer endüstrilerde tasarım bürolarında ve departmanlarında kullanılması önerilir boru hatları ve ekipman.
Boru hattı yalıtım seçenekleri
Son olarak, boru hatlarının ısı yalıtımı için üç etkili yöntemi ele alacağız.
Belki bazıları size hitap edecek:
- Bir ısıtma kablosu kullanarak ısı yalıtımı.Geleneksel izolasyon yöntemlerine ek olarak, böyle bir alternatif yöntem de vardır. Boru hattını donmaya karşı korumanın yalnızca altı ay sürdüğü göz önüne alındığında, kablo kullanımı çok uygun ve üretken. Kablo ile boruların ısıtılması durumunda, toprak işleri, yalıtım malzemeleri ve diğer noktalara harcanması gereken önemli bir emek ve para tasarrufu vardır. Çalıştırma talimatları, kablonun hem boruların dışına hem de içlerine yerleştirilmesine izin verir.
Isıtma kablosuyla ek ısı yalıtımı
- Hava ile ısınıyor. Modern ısı yalıtım sistemlerinin hatası şudur: Toprak donmasının "yukarıdan aşağıya" ilkesine göre meydana geldiği genellikle dikkate alınmaz. Dünyanın derinliklerinden yayılan ısı akışı donma sürecini karşılama eğilimindedir. Ancak izolasyon boru hattının her tarafında yapıldığından onu yükselen ısıdan da izole ettiğim ortaya çıkıyor. Bu nedenle boruların üzerine şemsiye şeklinde bir ısıtıcı monte etmek daha akılcıdır. Bu durumda hava boşluğu bir tür ısı akümülatörü olacaktır.
- "Borudaki boru". Burada polipropilen borulara daha fazla boru döşeniyor. Bu yöntemin avantajları nelerdir? Her şeyden önce, artılar, boru hattının her durumda ısıtılabileceği gerçeğini içerir. Ayrıca sıcak hava emiş cihazı ile ısıtma mümkündür. Acil durumlarda, acil durum hortumunu hızlı bir şekilde gerebilir, böylece tüm olumsuz anları önleyebilirsiniz.
Boru içi boru izolasyonu
Boru izolasyonu hacminin hesaplanması ve malzemenin döşenmesi
- Yalıtım malzemesi türleri Yalıtım döşemesi Boru hatları için yalıtım malzemelerinin hesaplanması Yalıtımdaki kusurların giderilmesi
Isı kaybını önemli ölçüde azaltmak için boru hatlarının yalıtımı gereklidir.
İlk önce, boru hattı yalıtımının hacmini hesaplamanız gerekir. Bu, yalnızca maliyetleri optimize etmeye değil, aynı zamanda işin yetkin performansının sağlanmasına ve boruların uygun durumda tutulmasına izin verecektir. Doğru seçilmiş malzeme korozyonu önler ve ısı yalıtımını iyileştirir.
Boru izolasyon şeması.
Günümüzde izleri korumak için farklı tipte kaplamalar kullanılabilir. Ancak, iletişimin tam olarak nasıl ve nerede gerçekleşeceğini hesaba katmak gerekir.
Su boruları için aynı anda iki tür koruma kullanabilirsiniz - iç kaplama ve dış. Isıtma yolları için mineral yün veya cam yünü ve endüstriyel olanlar için PPU kullanılması önerilir. Hesaplamalar farklı yöntemlerle gerçekleştirilir, hepsi seçilen kapsam türüne bağlıdır.
Ağ döşeme özellikleri ve normatif hesaplama metodolojisi
Silindirik yüzeylerin ısı yalıtım katmanının kalınlığını belirlemek için hesaplamalar yapmak oldukça zahmetli ve karmaşık bir süreçtir.
Uzmanlara emanet etmeye hazır değilseniz, doğru sonucu almak için dikkat ve sabır biriktirmelisiniz. Boru yalıtımını hesaplamanın en yaygın yolu, standartlaştırılmış ısı kaybı göstergeleri kullanarak bunu hesaplamaktır.
Gerçek şu ki, SNiPom, farklı çaplardaki boru hatları ve farklı döşeme yöntemleriyle ısı kaybı değerlerini belirledi:
Boru yalıtım şeması.
- sokakta açık bir şekilde;
- bir odada veya tünelde açık;
- şanssızlık yöntemi;
- geçilmez kanallarda.
Hesaplamanın özü, ısı yalıtım malzemesinin seçiminde ve kalınlığında, ısı kayıplarının değeri SNiP'de belirtilen değerleri aşmayacak şekilde yatmaktadır. Hesaplama metodolojisi ayrıca düzenleyici belgelerle, yani ilgili Kurallar Kuralları ile düzenlenir. İkincisi, mevcut teknik referans kitaplarının çoğundan biraz daha basitleştirilmiş bir metodoloji sunar. Basitleştirmeler aşağıdaki noktalarda yer almaktadır:
İçerisinde taşınan ortamın boru duvarlarını ısıtması sırasındaki ısı kayıpları, dış yalıtım tabakasında kaybedilen kayıplara göre ihmal edilebilir düzeydedir. Bu nedenle göz ardı edilmelerine izin verilir. Tüm proses ve ağ borularının büyük çoğunluğu çelikten yapılmıştır, ısı transferine karşı direnci son derece düşüktür. Özellikle aynı yalıtım göstergesi ile karşılaştırıldığında
Bu nedenle, borunun metal duvarının ısı transferine karşı direncinin hesaba katılmaması önerilir.
İşlem özellikleri
Boru hatlarının ısı yalıtımının kalınlığını ne belirler? Hesaplamalarda hangi faktörler dikkate alınmalıdır?
Ağ özellikleri
Proses boru hatlarının ısı yalıtımı neden farklı? Her şeyden önce, bu işlem sistemin kendisinin konumuna ve verilerine bağlıdır.
Rota belirlemenin aşağıdaki yolları vardır:
- dış mekan kurulumu - sokakta;
- odada;
- şanssız teknoloji ile;
- tünelin içinden;
- geçilmez kanallarda.
SNiP standartlarına göre, kurulum seçeneklerinin her biri için, izin verilen ısı kayıplarının farklı göstergeleri sağlanır. Birçok kişi, bu tür giriş verilerine dayanan bir boru hattı yalıtım hesaplayıcısının en pratik ve doğru araç olduğunu düşünür. Elbette, daha sonra öğreneceğiniz diğer parametreler de dikkate alınır.
Tekniğin ana kuralı, döşenmekte olan rotanın ısı kaybı miktarının SNiP tarafından öngörülen seviyeyi aşmaması gerektiğidir.
Ayrıca, Kurallar Kodu adı verilen belgelerde belirtilen standartlara dayanan alternatif bir metodoloji (acemi ev sahiplerine göre - daha basit bir yöntem) vardır. Bu kılavuz, anlamak için en erişilebilir ve bu nedenle izleme alanında yeni başlayanlar için bir "cankurtaran" olarak kabul edilir. Basitleştirmeler nelerdir?
- Elemanların metal duvarlarının ısı transfer sürecine muhalefetinin hesaba katılmamasına izin verilir. Böyle bir gevşemenin nedeni şudur: neredeyse tüm ağ ve teknolojik boru hatları, ısı transferine karşı son derece düşük dirençle ayırt edilen çelikten yapılmıştır.
- Isı yalıtım malzemesi katmanındaki ve yapının içindeki ısı kayıplarını karşılaştırırsak (ısının sistemin içeriğinden duvarlara aktarılması nedeniyle), o zaman ikincisi hesaplanırken göz ardı edilebilecek kadar yetersizdir. boru hatlarının ısı yalıtımının montajı.
Ancak ayrıntılı hesaplamalar yaptıktan sonra, boru hatlarının ısı yalıtımı için hangi malzemeleri satın almanız gerektiği, belirli bir seçenek için bu hammaddenin hangi kalınlığının geçerli olduğu, her şeyin nasıl olması gerektiği netleşecektir.
Dikkat etmeye değer! Görünüşe göre zamandan ve paradan tasarruf etmeyi amaçlayan hesaplamaları ihmal etmek sizi tam tersi sonuca götürür. Örneğin, "göz" yöntemiyle malzeme kalınlığının seçimi, gösterge belirlenmiş normları aşarsa gerekçesiz masraflara neden olacaktır.
Sistemi kurmadan önce, her şeyi ayrıntılı olarak hesaplamanız gerekir: ne tür bir yalıtıma ihtiyacınız var, belirli bir yapıyı kaplamak için bunun kalınlığı ne kadar
Etkileyen faktörler
Malzeme kalınlığı ve boru hattı yalıtım türü seçimi hangi noktalara bağlıdır?
Şu önemli faktörlerin listesini hatırlayın:
- sistem içeriği sıcaklığı;
- yalıtımın türü ve özellikleri;
- ağın dışındaki sıcaklık değişiklikleri - pisti çevreleyen ortamda;
- yapı üzerindeki mekanik yükün sınırı;
- ısı yalıtım malzemesinin deformasyon eğilimi;
- Sistemin yer altına yerleştirilmesi durumunda, yerden yük.
Bunu bilmek önemlidir! İçerik sıcaklığı 12 dereceyi geçmeyen güzergahlar için, boru hatlarının mineral yün ile yeterli ısı yalıtımı yoktur. Bu gibi durumlarda, buhar bariyerinin görevi ile başarılı bir şekilde başa çıkan folyo kaplı malzeme de kullanılmalıdır.
Isı yalıtım şeması
Isıtma ağının termal hesaplaması
Termal hesaplama için aşağıdaki verileri kabul edeceğiz:
· Besleme boru hattındaki su sıcaklığı 85 ° C;
· Dönüş borusundaki su sıcaklığı 65 ° C;
· Moldova Cumhuriyeti'nin ısıtma periyodu için ortalama hava sıcaklığı +0.6 oC'dir;
Yalıtılmamış boru hatlarının kayıplarını hesaplayalım. Boru hattı duvarı ile ortam havası arasındaki sıcaklık farkına bağlı olarak, yalıtılmamış bir boru hattının 1 m'si başına ısı kayıplarının yaklaşık olarak belirlenmesi nomograma göre yapılabilir. Nomogramdan belirlenen ısı kaybı değeri, düzeltme faktörleri ile çarpılır:
Nerede: a
- sıcaklık farkını hesaba katan bir düzeltme faktörü,
fakat
=0,91;
b
- radyasyon için düzeltme
d
= 45 mm ve
d
= 76 mm
b
= 1.07 ve için
d
= 133 mm
b
=1,08;
l
- boru hattı uzunluğu, m.
Nomogramdan belirlenen, 1 m yalıtılmamış boru hattının ısı kayıpları:
için d
= 133 mm
Qnom
= 500 W / m; için
d
= 76 mm
Qnom
= 350 W / m; için
d
= 45 mm
Qnom
= 250 W / m.
Isı kaybının hem besleme hem de dönüş boru hatlarında olacağı düşünülürse, ısı kaybının 2 ile çarpılması gerekir:
kW.
Süspansiyon desteklerinde ısı kaybı vb. Yalıtılmamış boru hattının kendi ısı kaybına% 10 eklenir.
kW.
Yer üstü döşeme sırasında bir ısıtma şebekesi için ortalama yıllık ısı kayıplarının standart değerleri aşağıdaki formüllerle belirlenir:
burada: - Yer üstü döşeme bölümlerinin besleme ve dönüş boru hatlarının sırasıyla standart ortalama yıllık ısı kayıpları, W;
, - Yer üstü döşeme için her bir boru çapı için besleme ve dönüş boru hatlarının sırasıyla iki borulu su ısıtma şebekelerinin spesifik ısı kayıplarının standart değerleri, W / m, aşağıdakilerle belirlenir;
l
- aynı çapta boru hatları ve döşeme tipi ile karakterize edilen bir ısıtma ağının bir bölümünün uzunluğu, m;
- bağlantı parçaları, destekler ve kompansatörlerin ısı kayıplarını hesaba katan yerel ısı kayıpları katsayısı. Katsayının değeri, 1.25'lik bir yer üstü kurulumu için alınır.
İzolasyonlu su boru hatlarının ısı kaybının hesaplanması Tablo 3.4'te özetlenmiştir.
Tablo 3.4 - Yalıtımlı su boru hatlarının ısı kaybının hesaplanması
| 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 |
Yalıtımlı bir ısıtma şebekesinin ortalama yıllık ısı kaybı 49,12 kW / yıl olacaktır.
Bir yalıtım yapısının etkinliğini değerlendirmek için genellikle yalıtım verimliliği oranı adı verilen bir gösterge kullanılır:
Nerede Qr
, Qve
- yalıtımsız ve yalıtımlı boruların ısı kayıpları, W.
İzolasyon verimlilik oranı:
Gerekli yüzey sıcaklığını sağlamak için boru hatlarının ısı yalıtımı
Bu tür hedeflerin peşinde koşmak, genellikle güvenlik gereksinimlerinin, işletme personelini yanıklardan korumak için odada ısı oluşumunu azaltma ihtiyacını öngörmesi ve işletmedeki ısı kayıplarının düzenlenmemesi ile ilişkilidir. Yasaya göre, SNiP normlarına ve gereksinimlerine uygun olarak, odada 100 ° C'nin altındaki bir soğutma sıvısı sıcaklığında, boru yalıtımının yüzeyindeki sıcaklık 35 ° 'yi geçmemelidir. 100 ° C'nin üzerindeki soğutma suyu sıcaklığında, yüzey sıcaklığı 45 ° 'yi geçmemelidir. Açık havada, sıcaklık çubuğu yükselir, ancak yine de metal koruyucu kaplama kullanıldığında 55 ° C ve diğer tip boru yalıtım kaplamaları kullanıldığında 60 ° ile sınırlıdır.
Gerekli yüzey sıcaklığını sağlamak için boru hatlarının ısı yalıtımı şeması.
Bir odada bulunan boruların ısı yalıtımı için koruyucu bir kaplama seçerken, yüzeyinin radyasyon özelliklerini hesaba katmak gerekir. Bu nedenle, boru hatlarının ısı yalıtım katmanının kalınlığını azaltmak için, aynı hesaplama koşulları altında, boruların ısı yalıtımının metalik olmayan kaplamasının kalınlığı olacağı için, yüksek emisyonlu metalik olmayan bir koruyucu kaplama kullanılmalıdır. metal kaplamadan önemli ölçüde daha düşük olmalıdır.Yüzeyindeki belirli bir sıcaklık için hesaplama ile belirlenen yalıtım katmanının boyutları, aşağıdaki gibi faktörlere bağlı olacaktır:
- ortam sıcaklığı;
- yapının yeri (içeride veya dışarıda olabilir);
- borunun dış çapı;
- soğutucunun kendisinin sıcaklığı;
- boru hattının ısı yalıtımının yüzeyinden ortam havasına ısı transfer katsayısı.
Tek katmanlı bir ısı yalıtım yapısını hesaplama yöntemi
Boru hatlarının ısı yalıtımını hesaplamak için temel formül, bir yalıtım katmanı ile kaplanmış işletim borusundan gelen ısı akısının büyüklüğü ile kalınlığı arasındaki ilişkiyi gösterir. Formül, boru çapı 2 m'den küçükse uygulanır:
Boruların ısı yalıtımını hesaplama formülü.
ln B = 2πλ [K (tt - ila) / qL - Rn]
Bu formülde:
- λ - yalıtımın ısıl iletkenlik katsayısı, W / (m ⁰C);
- K - bağlantı elemanları veya destekler yoluyla ek ısı kayıplarının boyutsuz katsayısı, bazı K değerleri Tablo 1'den alınabilir;
- tт - taşınan ortamın veya ısı taşıyıcısının dereceleri cinsinden sıcaklık;
- tо - dış hava sıcaklığı, ⁰C;
- qL ısı akısıdır, W / m2;
- Rн - yalıtımın dış yüzeyindeki ısı transferine direnç, (m2 ⁰C) / W.
tablo 1
| Boru döşeme koşulları | K katsayısının değeri |
| Çelik boru hatları cadde boyunca, kanallar, tüneller aracılığıyla açık, iç mekanda 150 mm'ye kadar nominal çapa sahip kayar destekler üzerinde açık. | 1.2 |
| Çelik boru hatları cadde boyunca, kanallar, tüneller aracılığıyla açıktır, nominal çapı 150 mm ve daha fazla olan kayar destekler üzerinde iç mekanda açıktır. | 1.15 |
| Çelik boru hatları cadde boyunca, kanallar, tüneller boyunca açık, iç mekanda askıya alınmış desteklerde açık. | 1.05 |
| Tepegöz veya kayar destekler üzerine metal olmayan borular döşenmiştir. | 1.7 |
| Kanalsız döşeme şekli. | 1.15 |
Yalıtımın ısı iletkenliğinin değeri λ, seçilen ısı yalıtım malzemesine bağlı olarak bir referanstır. Taşınan ortamın sıcaklığının yıl boyunca ortalama sıcaklık olarak ve dış havanın sıcaklığının yıllık ortalama sıcaklık olarak alınması tavsiye edilir. Yalıtımlı boru hattı odadan geçerse, ortam sıcaklığı teknik tasarım ataması ile belirlenir ve yokluğunda + 20 ° C'ye eşit alınır. Dış mekan kurulum koşulları için ısı yalıtımlı bir yapı Rн yüzeyindeki ısı transferine direnç göstergesi Tablo 2'den alınabilir.
Tablo 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 = 300⁰C | 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 |
Not: Soğutucu sıcaklığının ara değerlerinde Rn değeri enterpolasyon ile hesaplanır. Sıcaklık göstergesi 100 ⁰C'nin altındaysa, Rn değeri 100 ⁰C'deki gibi alınır.
Gösterge B ayrı ayrı hesaplanmalıdır:
Farklı boru kalınlıkları ve ısı yalıtımı için ısı kaybı tablosu.
B = (dfrom + 2δ) / dtr, burada:
- diz - ısı yalıtım yapısının dış çapı, m;
- dtr - korumalı borunun dış çapı, m;
- δ ısı yalıtım yapısının kalınlığıdır, m.
Boru hatlarının yalıtım kalınlığının hesaplanması, indikatör ln B'nin belirlenmesi ile başlar, borunun dış çaplarının ve ısı yalıtım yapısının değerlerinin yanı sıra katman kalınlığının formülde yer almasıyla başlar, ardından ln parametresi B, doğal logaritma tablosundan bulunur, normalize edilmiş ısı akısının göstergesi qL ile birlikte temel formüle ikame edilir ve hesaplanır. Yani, boru hattı yalıtımının kalınlığı, denklemin sağ ve sol tarafları aynı olacak şekilde olmalıdır. Bu kalınlık değeri daha fazla geliştirme için alınmalıdır.
Çapı 2 m'den az olan boru hatlarına uygulanan dikkate alınan hesaplama yöntemi Daha büyük çaplı borular için, yalıtımın hesaplanması biraz daha basittir ve hem düz bir yüzey için hem de farklı bir formüle göre gerçekleştirilir:
δ = [K (tt - ila) / qF - Rn]
Bu formülde:
- δ ısı yalıtım yapısının kalınlığıdır, m;
- qF, normalleştirilmiş ısı akısının W / m2 değeridir;
- diğer parametreler - silindirik bir yüzey için hesaplama formülünde olduğu gibi.
Isı tedarik sistemlerinin boru hatlarının ekran ısı yalıtımının hesaplanması
(I.G Belyakov, A.Yu. Vytchikov, L.D. Evseev)
Isı tedarik sistemlerinde, poliüretan köpük, boru hatlarının ısıl iletkenlik katsayısının düşük bir değerine sahip bir ısıtıcı olarak yalıtılması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeşitli poliüretan köpük markaları için maksimum çalışma sıcaklığı 80 ila 200 ° C aralığındadır, bu nedenle, kabuğun iç yüzeyine alüminyum folyo uygulayarak aşırı ısınmadan korumak gerekli hale gelir.
Kabuk ve boru hattı arasında, boyutu boru hattının dış yüzeyi ile poliüretan köpük arasındaki sıcaklık farkını önemli ölçüde etkileyen bir hava boşluğu oluşturulur. İzolasyonlu bir boru hattında ısı transfer işleminin bir şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.
Şekil 1. Yalıtımlı bir boru hattında ısı transferi
Isı yalıtım tabakasının kalınlığının hesaplanması, 100 ila 150 ° C arasında bir soğutma suyu sıcaklığına sahip açık havada bulunan boru hatları için gerçekleştirildi.
Söz konusu problemin matematiksel formülasyonu aşağıdaki şekli alacaktır:
Nerede:
q1 - yapıdan geçen ısı akısının yoğunluğu, W / m; t - soğutma suyu sıcaklığı, ° C; t0 - ısıtma süresinin ortalama sıcaklığına eşit alınan ortam sıcaklığı (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - boru hattının nominal çapı, m; dн - boru hattının dış çapı, m; dfrom1, dfrom2 - poliüretan köpük kabuğun iç ve dış çapı, m; - Ek 9, SNiP 2.04.14-88 "Boru hattı ekipmanının ısı yalıtımı" uyarınca 29 W / (m2 ° C) 'ye eşit olarak alınan yalıtımın dış yüzeyinden ısı transferi katsayısı. M., 1999; λ, λ 1 üzerinden, λ 2 üzerinden - sırasıyla boru hattı malzemesinin, hava boşluğunun ve poliüretan köpüğün ısıl iletkenlik katsayısı, W / (m ° C). Hava boşluğunun ısıl iletkenlik katsayısı, radyasyonla konveksiyon ve ısı transferi dikkate alınarak belirlenir:
Nerede: λm - havanın ısıl iletkenlik katsayısının değeri, W / (m ° C); - doğal taşınımın etkisini hesaba katan konveksiyon katsayısı> = 1 - radyasyonla ısı aktarımı katsayısı, W / (m2 ° C); - hava boşluğunun kalınlığı, m;
Konveksiyon katsayısını bulmak için M.A. tarafından elde edilen kriter denkleminin kullanılması tavsiye edilir. Mikheev şirketinde 103
Yukarıdaki denklemde ara katmanın kalınlığı tanımlayıcı boyut olarak alınmalı ve ortalama hava sıcaklığı tanımlayıcı sıcaklık olarak alınmalıdır.
Nerede: g - yerçekimi ivmesi, m2 / s; - havanın kinematik viskozite katsayısı, m2 / s;
- havanın hacimsel genleşme katsayısı, 1 / ° K;
- ara tabakadaki ortalama hava sıcaklığı, ° C;
- tabakaların yüzeylerinin sıcaklıkları arasındaki fark, ° C; Pr - Prandtl kriteri.
burada: - emisyon derecelerine sahip paralel plakalardan oluşan bir sistem için azaltılmış salım gücü
- mutlak bir siyah cismin yayımı;
- plakaların yüzeylerinin sıcaklıkları, ° K;
incir. 2. Sıcaklık farkı delta tının hava boşluğunun boyutuna bağlılığı
Şekil 2, boru hattının dış yüzeyi ile kabuk delta tının iç yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının hava boşluğunun boyutuna bağımlılığını göstermektedir. du = 0,82 m.
Poliüretan köpük sınıfı PPU-110'dan yapılan ısı yalıtım tabakasının kalınlığı 16 mm'dir.
