Chọn lò sưởi
Nguyên nhân chính khiến đường ống bị đóng băng là tốc độ lưu thông của chất mang năng lượng không đủ. Trong trường hợp này, ở nhiệt độ không khí dưới 0, quá trình kết tinh lỏng có thể bắt đầu. Vì vậy cách nhiệt chất lượng cao của đường ống là rất quan trọng.
May mắn thay, thế hệ của chúng tôi may mắn vô cùng. Trong quá khứ gần đây, các đường ống được cách nhiệt chỉ sử dụng một công nghệ, vì chỉ có một vật liệu cách nhiệt - bông thủy tinh. Các nhà sản xuất vật liệu cách nhiệt hiện đại chỉ đơn giản là cung cấp nhiều lựa chọn máy sưởi nhất cho các đường ống khác nhau về thành phần, đặc điểm và phương pháp ứng dụng.
Sẽ không hoàn toàn đúng nếu so sánh chúng với nhau, và thậm chí còn hơn khi khẳng định rằng một trong số chúng là tốt nhất. Vì vậy, chúng ta hãy chỉ xem xét các loại vật liệu cách nhiệt đường ống.
Theo phạm vi:
- đường ống cấp nước nóng lạnh, đường ống dẫn hơi của hệ thống sưởi trung tâm, các thiết bị kỹ thuật khác nhau;
- cho hệ thống thoát nước thải và hệ thống thoát nước;
- cho các đường ống của hệ thống thông gió và thiết bị cấp đông.
Về mặt hình thức, về nguyên tắc, giải thích ngay về công nghệ sử dụng máy sưởi:
- cuộn;
- có lá;
- khâm liệm;
- đổ đầy;
- kết hợp (điều này đúng hơn đã đề cập đến phương pháp cách nhiệt đường ống).
Các yêu cầu chính đối với vật liệu làm lò sưởi cho đường ống là độ dẫn nhiệt thấp và khả năng chống cháy tốt.
Các vật liệu sau phù hợp với các tiêu chí quan trọng sau:
Bông khoáng. Hầu hết thường được bán ở dạng cuộn. Thích hợp để cách nhiệt cho đường ống có chất mang nhiệt ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng bông khoáng để cách nhiệt đường ống với khối lượng lớn, thì phương án này sẽ không mang lại nhiều lợi nhuận trên quan điểm tiết kiệm. Cách nhiệt với bông khoáng được thực hiện bằng cách quấn, tiếp theo là cố định bằng sợi xe tổng hợp hoặc dây không gỉ.
Trong ảnh có một đường ống được cách nhiệt bằng bông khoáng
Nó có thể được sử dụng ở cả nhiệt độ thấp và cao. Thích hợp cho thép, kim loại-nhựa và các loại ống nhựa khác. Một tính năng tích cực khác là polystyrene mở rộng có hình trụ và đường kính bên trong của nó có thể được điều chỉnh theo kích thước của bất kỳ đường ống nào.
Penoizol. Theo đặc điểm của nó, nó có quan hệ mật thiết với chất liệu trước đó. Tuy nhiên, phương pháp lắp đặt penoizol là hoàn toàn khác - cần phải lắp đặt dạng phun đặc biệt cho ứng dụng của nó, vì nó là một hỗn hợp chất lỏng thành phần. Sau khi bọt đông đặc, một lớp vỏ kín khí hình thành xung quanh đường ống, gần như không cho nhiệt truyền qua. Điểm cộng ở đây cũng bao gồm việc thiếu dây buộc bổ sung.
Penoizol đang hoạt động
Giấy bạc penofol. Sự phát triển mới nhất trong lĩnh vực vật liệu cách nhiệt, nhưng đã thu hút được sự hâm mộ của người dân Nga. Penofol bao gồm lá nhôm đánh bóng và một lớp bọt polyetylen.
Cấu trúc hai lớp như vậy không chỉ giữ nhiệt mà thậm chí còn được dùng như một loại máy sưởi! Như bạn đã biết, giấy bạc có đặc tính phản xạ nhiệt, cho phép nó tích tụ và phản xạ nhiệt lên bề mặt cách nhiệt (trong trường hợp của chúng tôi, đây là một đường ống).
Ngoài ra, penofol phủ giấy bạc thân thiện với môi trường, hơi dễ cháy, chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và độ ẩm cao.
Như bạn thấy, có rất nhiều tài liệu! Có rất nhiều sự lựa chọn để cách nhiệt đường ống.Nhưng khi lựa chọn, đừng quên tính đến các đặc thù của môi trường, các đặc tính của vật liệu cách nhiệt và tính dễ lắp đặt của nó. Chà, sẽ không có hại gì khi tính toán khả năng cách nhiệt của đường ống để thực hiện mọi thứ một cách chính xác và đáng tin cậy.
DANH MỤC
Bảng lựa chọn tỷ lệ đường kính ống (ống đồng, ống thép, ống polyetylen) với các kích thước tiêu chuẩn của vật liệu cách nhiệt (cao su xốp cách nhiệt, xốp polyetylen cách nhiệt, trụ bông khoáng).
Điều này bảng lựa chọn cách nhiệt cho đường ống sẽ giúp không mắc sai lầm trong việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt.
Về cơ bản, ba loại ống được sử dụng để cách nhiệt là thép, đồng và nhựa. Để chỉ định đường kính của ống thép và đồng, người ta sử dụng ba phương pháp: tính bằng milimét, inch và đường kính danh nghĩa - Du *. DN là "điều kiện", được sử dụng khi tính toán các thông số khác nhau của hệ thống đường ống. Ví dụ, các thông số như đầu, tốc độ dòng chảy, tiêu thụ, cống, v.v. đường kính ống bên trong.
Thông thường, việc sử dụng áp suất cao trong hệ thống đường ống là không cần thiết, do đó, độ dày thành ống được giảm xuống để có thể tiết kiệm lượng kim loại tiêu thụ trong quá trình sản xuất và ngược lại, nếu đường ống yêu cầu áp suất cao. hoặc đối với các kết nối ren, chiều dày thành ống được tăng lên.
Đường kính của các đường ống được gọi là có điều kiện, vì có những đường ống có tiết diện là hình vuông, không phải hình tròn. Trong trường hợp này, đối với các đường ống có mặt cắt ngang hình vuông, lối đi danh định được tính thông qua diện tích mặt cắt ngang của một đường ống cụ thể, việc tính toán phải được rút gọn thành công thức cho diện tích của đường ống tròn và là được lấy để tính toán thêm như thể ống tròn và có đường kính danh nghĩa như vậy. Trong các đường ống có mặt cắt ngang Hình tròn Kích thước danh nghĩa - Du hoàn toàn trùng khớp với đường kính trong của ống.
Theo quy định, đường kính danh nghĩa (DN) của ống thép được chỉ ra đến kích thước 50, sau đó theo thông lệ sẽ chỉ ra đường kính ngoài của ống. Nhưng đối với ống nhựa thường chỉ ghi các đường kính ngoài.
Cách nhiệt kỹ thuật cho đường ống, được cung cấp dưới dạng ống cách nhiệt (phần tử hình ống), được biểu thị bằng kích thước tiêu chuẩn có tính đến Dnap - đường kính ngoài của ống (không được nhầm lẫn với Dу-đường kính có điều kiện) của đường ống.
Thí dụ:
Giả sử thông số kỹ thuật của bạn chỉ ra một ống thép có đường kính DN 20 và lớp cách nhiệt dày 13 mm. Hãy dành thời gian của bạn để đặt hàng cách nhiệt đường ống có đường kính trong - 20 mm hoặc gần nhất là 22 mm (tương ứng, kích thước tiêu chuẩn cách nhiệt 20x13 và 22x13).
Hãy chú ý đến yếu tố là nếu bạn có một ống thép có DN 20, sau đó tính đến độ dày của thành ống, đường kính ngoài của nó sẽ xấp xỉ 28 mm, do đó kích thước yêu cầu của vật liệu cách nhiệt là 28x13, và nếu sử dụng ống đồng có DN 20 thì đường kính ngoài của nó sẽ là khoảng 22 mm và kích thước của lớp cách nhiệt sẽ là 22x13 (trong đó 13 mm là độ dày của lớp cách nhiệt).
Cách nhiệt
Việc tính toán cách nhiệt phụ thuộc vào kiểu lắp đặt được sử dụng. Nó có thể ở bên ngoài hoặc bên trong.
Lớp cách nhiệt bên ngoài được khuyến nghị để bảo vệ hệ thống sưởi. Nó được áp dụng dọc theo đường kính bên ngoài, cung cấp bảo vệ chống lại sự mất nhiệt, sự xuất hiện của dấu vết ăn mòn. Để xác định khối lượng vật liệu, chỉ cần tính diện tích bề mặt của đường ống.
Lớp cách nhiệt duy trì nhiệt độ trong đường ống bất kể ảnh hưởng của điều kiện môi trường lên nó.
Đặt bên trong được sử dụng cho hệ thống ống nước.
Nó bảo vệ hoàn hảo chống lại sự ăn mòn hóa học, ngăn ngừa thất thoát nhiệt từ các tuyến đường có nước nóng. Thông thường nó là vật liệu phủ ở dạng vecni, vữa xi măng-cát đặc biệt.Việc lựa chọn vật liệu cũng có thể được thực hiện tùy thuộc vào loại đệm sẽ được sử dụng.
Đặt ống dẫn là nhu cầu thường xuyên nhất. Đối với điều này, các kênh đặc biệt được sắp xếp sơ bộ và các bản nhạc được đặt trong đó. Ít thường xuyên hơn, phương pháp lắp đặt không có kênh được sử dụng, vì cần có thiết bị đặc biệt và kinh nghiệm để thực hiện công việc. Phương pháp này được sử dụng trong trường hợp không thể thực hiện công việc lắp đặt hào.
Lắp đặt cách nhiệt
Việc tính toán lượng cách nhiệt phần lớn phụ thuộc vào phương pháp ứng dụng của nó. Nó phụ thuộc vào nơi áp dụng - cho lớp cách điện bên trong hoặc bên ngoài.
Bạn có thể tự làm hoặc sử dụng chương trình máy tính để tính toán khả năng cách nhiệt của đường ống. Lớp phủ bề mặt bên ngoài được sử dụng cho các đường ống dẫn nước nóng ở nhiệt độ cao để bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn. Việc tính toán theo phương pháp này được rút gọn để xác định diện tích bề mặt bên ngoài của hệ thống cấp nước, để xác định sự cần thiết của đồng hồ chạy của đường ống.
Lớp cách nhiệt bên trong được sử dụng cho các đường ống dẫn nước. Mục đích chính của nó là bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn. Nó được sử dụng dưới dạng vecni đặc biệt hoặc thành phần xi măng-cát với một lớp dày vài mm.
Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào phương pháp lắp đặt - kênh hoặc không kênh. Trong trường hợp đầu tiên, các khay bê tông được đặt ở dưới cùng của rãnh mở để đặt. Các máng xối kết quả được đóng lại bằng các tấm phủ bê tông, sau đó kênh được lấp đầy bằng đất đã được loại bỏ trước đó.
Hệ thống lắp đặt không có chân được sử dụng khi không thể đào lò sưởi chính.
Điều này đòi hỏi thiết bị kỹ thuật đặc biệt. Tính toán khối lượng cách nhiệt của đường ống trong máy tính trực tuyến là một công cụ khá chính xác cho phép bạn tính toán lượng vật liệu mà không cần loay hoay với các công thức phức tạp. Tỷ lệ tiêu thụ vật liệu được đưa ra trong SNiP tương ứng.
Đăng ngày: 29/12/2017
(4 xếp hạng, trung bình: 5,00 trên 5) Đang tải ...
- Ngày: 15-04-2015
Tính toán cách nhiệt của đường ống được thực hiện chính xác có thể làm tăng đáng kể tuổi thọ của đường ống và giảm tổn thất nhiệt của chúng
Tuy nhiên, để không bị nhầm lẫn trong các phép tính, điều quan trọng là phải tính đến cả những sắc thái nhỏ.
Cách nhiệt đường ống ngăn cản sự hình thành nước ngưng, giảm trao đổi nhiệt giữa đường ống và môi trường, đảm bảo khả năng hoạt động của thông tin liên lạc.
Tổng quat
Tính toán cách nhiệt là một trong những công việc thiết kế tốn nhiều thời gian nhất. Các yêu cầu hiện đại về thời gian và thực hiện dự án khiến việc tính toán cách nhiệt thủ công cho các dự án lớn gần như không thể! Ngay cả việc sử dụng các album thiết kế tiêu chuẩn cũng không cho phép cung cấp đầy đủ hiệu quả công việc cần thiết.
Chương trình được phát triển trong NTP Truboprovod cho phép bạn tính toán và lựa chọn cách nhiệt, tiết kiệm đến 90% thời gian mà bạn thường dành cho công việc này. Chương trình ở chế độ tự động hoàn toàn hình thành cấu trúc cách nhiệt, tính toán và tạo bảng dữ liệu chung (danh sách tài liệu tham khảo và đính kèm), bảng lắp đặt kỹ thuật, bảng số lượng (cho bộ phận dự toán) và thông số kỹ thuật phù hợp với GOST 21.405-93, GOST 21.110-2013 và GOST R 21.1101 -2013.
Chương trình được khuyến nghị sử dụng cho các phòng thiết kế và các phòng ban trong việc thiết kế và tái tạo các đường ống chính và công nghệ và mạng lưới sưởi ấm, thiết bị trong lọc dầu, hóa chất, hóa dầu, khí, dầu, nhiệt điện và các ngành công nghiệp khác tính toán và lựa chọn cách nhiệt cho đường ống và thiết bị.
Tùy chọn cách nhiệt đường ống
Cuối cùng, chúng ta sẽ xem xét ba phương pháp hiệu quả để cách nhiệt cho đường ống.
Có lẽ một số trong số chúng sẽ hấp dẫn bạn:
- Cách nhiệt bằng cách sử dụng cáp sưởi ấm.Ngoài các phương pháp cách ly truyền thống, cũng có một phương pháp thay thế như vậy. Việc sử dụng cáp rất thuận tiện và hiệu quả, vì chỉ mất sáu tháng để bảo vệ đường ống khỏi bị đóng băng. Trong trường hợp làm nóng ống bằng cáp, sẽ tiết kiệm được đáng kể công sức và tiền bạc phải chi cho việc đào đắp, vật liệu cách nhiệt và các điểm khác. Hướng dẫn sử dụng cho phép đặt cáp ở cả bên ngoài đường ống và bên trong chúng.
Cách nhiệt bổ sung với cáp sưởi
- Làm ấm bằng không khí. Sai lầm của các hệ thống cách nhiệt hiện đại là: người ta thường không tính đến sự đóng băng của đất theo nguyên tắc "từ trên xuống". Thông lượng nhiệt tỏa ra từ độ sâu của trái đất có xu hướng đáp ứng quá trình đóng băng. Nhưng vì lớp cách nhiệt được thực hiện ở tất cả các phía của đường ống, nên hóa ra tôi cũng cách ly nó khỏi sức nóng tăng lên. Do đó, sẽ hợp lý hơn nếu gắn một lò sưởi dưới dạng một chiếc ô trên các đường ống. Trong trường hợp này, khe hở không khí sẽ là một loại tích tụ nhiệt.
- "A pipe in a pipe". Ở đây, nhiều đường ống hơn được đặt trong ống polypropylene. Ưu điểm của phương pháp này là gì? Trước hết, điểm cộng bao gồm thực tế là đường ống có thể được làm ấm trong bất kỳ trường hợp nào. Ngoài ra, có thể sưởi ấm bằng thiết bị hút gió ấm. Và trong những tình huống khẩn cấp, bạn có thể nhanh chóng kéo căng vòi khẩn cấp, từ đó ngăn chặn mọi khoảnh khắc tiêu cực.
Cách nhiệt đường ống trong ống
Tính toán khối lượng cách nhiệt đường ống và đặt vật liệu
- Các loại vật liệu cách điện Bọc lớp cách nhiệt Tính toán vật liệu cách điện cho đường ống Loại bỏ các khuyết tật cách điện
Cách nhiệt đường ống là cần thiết để giảm đáng kể tổn thất nhiệt.
Đầu tiên, bạn cần tính toán khối lượng bảo ôn đường ống. Điều này sẽ không chỉ cho phép tối ưu hóa chi phí mà còn đảm bảo hiệu suất công việc có thẩm quyền, duy trì các đường ống trong tình trạng thích hợp. Vật liệu được lựa chọn chính xác ngăn ngừa sự ăn mòn và cải thiện khả năng cách nhiệt.
Sơ đồ cách nhiệt đường ống.
Ngày nay, các loại sơn phủ khác nhau có thể được sử dụng để bảo vệ đường ray. Nhưng cần phải tính đến chính xác cách thức và địa điểm liên lạc sẽ diễn ra.
Đối với đường ống nước, bạn có thể sử dụng hai loại bảo vệ cùng một lúc - lớp phủ bên trong và lớp bên ngoài. Đối với các tuyến sưởi, nên sử dụng bông khoáng hoặc bông thủy tinh, đối với các tuyến công nghiệp nên mua bọt polyurethane. Các phép tính được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau, tất cả phụ thuộc vào loại vùng phủ đã chọn.
Đặc điểm bố cục mạng và kỹ thuật tính toán theo quy định
Thực hiện tính toán để xác định chiều dày lớp cách nhiệt của các bề mặt hình trụ là một quá trình khá tốn công và phức tạp
Nếu chưa sẵn sàng giao phó cho các bác sĩ chuyên khoa, bạn nên chú ý và kiên nhẫn để có được kết quả phù hợp. Cách phổ biến nhất để tính toán độ cách nhiệt của đường ống là tính toán nó bằng cách sử dụng các chỉ số tổn thất nhiệt được tiêu chuẩn hóa.
Thực tế là SNiPom đã thiết lập các giá trị thất thoát nhiệt bằng các đường ống có đường kính khác nhau và với các phương pháp lắp đặt khác nhau:
Sơ đồ cách nhiệt đường ống.
- một cách cởi mở trên đường phố;
- mở trong một căn phòng hoặc đường hầm;
- phương pháp không kênh;
- trong các kênh không thể vượt qua.
Bản chất của việc tính toán bao gồm việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt và độ dày của nó sao cho giá trị tổn thất nhiệt không vượt quá giá trị quy định trong SNiP. Kỹ thuật tính toán cũng được quy định bởi các văn bản pháp quy, cụ thể là, bởi Bộ quy tắc liên quan. Cuốn sách thứ hai cung cấp một phương pháp đơn giản hơn một chút so với hầu hết các sách tham khảo kỹ thuật hiện có. Đơn giản hóa được bao gồm trong các điểm sau:
Tổn thất nhiệt trong quá trình đốt nóng thành ống do môi chất vận chuyển trong nó là không đáng kể so với tổn thất mất đi ở lớp cách nhiệt bên ngoài. Vì lý do này, chúng được phép bỏ qua. Phần lớn tất cả các quá trình và đường ống mạng được làm bằng thép, khả năng chống truyền nhiệt của nó là cực kỳ thấp. Đặc biệt là khi so sánh với cùng một chỉ số cách nhiệt
Do đó, không nên tính đến khả năng truyền nhiệt của thành ống kim loại.
Xử lý các tính năng
Điều gì quyết định độ dày của lớp cách nhiệt của đường ống? Những yếu tố nào cần được tính đến trong các tính toán?
Đặc điểm mạng
Tại sao cách nhiệt của các đường ống dẫn quá trình lại khác nhau? Trước hết, quá trình này phụ thuộc vào vị trí và dữ liệu của chính hệ thống.
Có các cách đặt tuyến sau:
- lắp đặt ngoài trời - trên đường phố;
- trong phòng;
- bằng công nghệ không kênh;
- thông qua các đường hầm;
- trong các kênh không thể vượt qua.
Theo định mức SNiP, đối với mỗi tùy chọn lắp đặt, các chỉ số khác nhau về tổn thất nhiệt cho phép được cung cấp. Nhiều người tin rằng máy tính cách nhiệt đường ống dựa trên dữ liệu đầu vào như vậy là công cụ thực tế và chính xác nhất. Tất nhiên, các thông số khác được tính đến, bạn sẽ tìm hiểu về nó ở phần sau.
Quy tắc chính của kỹ thuật này là lượng nhiệt thất thoát của tuyến đường được đặt không được vượt quá mức quy định của SNiP.
Ngoài ra còn có một phương pháp thay thế (theo các chủ nhà mới làm quen - một phương pháp đơn giản hơn), dựa trên các tiêu chuẩn đặt ra trong các tài liệu được gọi là Bộ quy tắc. Hướng dẫn này được coi là dễ tiếp cận nhất để hiểu, và do đó, là "cây đũa thần" cho người mới bắt đầu trong lĩnh vực đặt đường ray. Đơn giản hóa là gì?
- Cho phép không tính đến sự đối lập của thành kim loại của các phần tử đối với quá trình truyền nhiệt. Lý do của sự giãn ra như vậy là như sau: hầu hết tất cả các đường ống mạng và công nghệ đều được làm bằng thép, đặc biệt là khả năng chống truyền nhiệt cực thấp.
- Nếu chúng ta so sánh tổn thất nhiệt trong lớp vật liệu cách nhiệt và bên trong bản thân kết cấu (do sự truyền nhiệt từ bên trong hệ thống sang các bức tường), thì tổn thất nhiệt sau này rất ít nên có thể bỏ qua khi tính toán. việc lắp đặt vật liệu cách nhiệt của đường ống.
Chỉ sau khi thực hiện các tính toán chi tiết, bạn sẽ biết rõ bạn cần mua vật liệu cách nhiệt đường ống nào, độ dày của vật liệu thô này có thể áp dụng cho một phương án cụ thể nào, mọi thứ sẽ diễn ra như thế nào.
Đó là điều đáng chú ý! Bỏ qua các tính toán, dường như nhằm mục đích tiết kiệm thời gian và tiền bạc, có thể dẫn bạn đến kết quả ngược lại. Ví dụ, việc lựa chọn độ dày của vật liệu theo phương pháp “bằng mắt” sẽ kéo theo những chi phí không chính đáng nếu chỉ tiêu vượt quá định mức đã lập.
Trước khi lắp đặt hệ thống, bạn cần phải tính toán mọi thứ chi tiết: loại vật liệu cách nhiệt bạn cần, độ dày của nó có thể áp dụng để bao phủ một cấu trúc cụ thể nào không
Những nhân tố ảnh hưởng
Việc lựa chọn độ dày của vật liệu và loại vật liệu cách nhiệt của đường ống phụ thuộc vào những điểm nào?
Hãy nhớ danh sách các yếu tố quan trọng sau:
- nhiệt độ nội dung hệ thống;
- loại và đặc điểm của vật liệu cách nhiệt;
- thay đổi nhiệt độ bên ngoài mạng - trong môi trường xung quanh đường đua;
- giới hạn của tải trọng cơ học lên kết cấu;
- xu hướng biến dạng của vật liệu cách nhiệt;
- trong trường hợp đặt hệ thống dưới đất - tải trọng từ mặt đất.
Điều này là quan trọng để biết! Đối với các tuyến có nhiệt độ nội dung không quá 12 độ, không đủ khả năng cách nhiệt của các tuyến ống bằng bông khoáng. Trong những trường hợp như vậy, vật liệu phủ giấy bạc cũng nên được sử dụng, vật liệu này có thể đối phó thành công với nhiệm vụ của rào cản hơi.
Sơ đồ cách nhiệt
Tính toán nhiệt của mạng sưởi
Đối với tính toán nhiệt, chúng tôi sẽ chấp nhận các dữ liệu sau:
· Nhiệt độ nước trong đường ống cấp 85 ° C;
· Nhiệt độ nước trong đường ống hồi lưu 65 ° C;
· Nhiệt độ không khí trung bình cho thời kỳ sưởi ấm của Cộng hòa Moldova là +0,6 oC;
Hãy tính toán tổn thất của các đường ống không được cách nhiệt. Có thể xác định gần đúng tổn thất nhiệt trên 1 m của đường ống không cách nhiệt, tùy thuộc vào chênh lệch nhiệt độ giữa thành ống và không khí xung quanh, có thể được thực hiện theo nomogram. Giá trị tổn thất nhiệt xác định từ biểu đồ được nhân với hệ số hiệu chỉnh:
Ở đâu: a
- hệ số hiệu chỉnh có tính đến chênh lệch nhiệt độ,
và
=0,91;
b
- hiệu chỉnh cho bức xạ, cho
d
= 45 mm và
d
= 76 mm
b
= 1,07 và cho
d
= 133 mm
b
=1,08;
l
- chiều dài đường ống, m.
Tổn thất nhiệt của 1 m đường ống không cách nhiệt, được xác định từ biểu đồ:
cho d
= 133 mm
Qnom
= 500 W / m; cho
d
= 76 mm
Qnom
= 350 W / m; cho
d
= 45 mm
Qnom
= 250 W / m.
Coi nhiệt lượng mất mát sẽ cả trên đường ống cung cấp và đường ống hồi lưu, tổn thất nhiệt phải nhân với 2:
kw.
Mất nhiệt của giá đỡ hệ thống treo, v.v. 10% được thêm vào sự mất nhiệt của chính đường ống không được cách nhiệt.
kw.
Giá trị tiêu chuẩn của tổn thất nhiệt trung bình hàng năm đối với mạng lưới sưởi ấm trong quá trình lắp đặt trên mặt đất được xác định theo các công thức sau:
trong đó :, - tổn thất nhiệt trung bình hàng năm tiêu chuẩn tương ứng của các đường ống cấp và trở lại của các phần đặt trên mặt đất, W;
, - giá trị tiêu chuẩn của tổn thất nhiệt riêng của mạng lưới đun nước nóng hai đường ống, tương ứng, đường ống cấp và đường ống trở lại đối với từng đường kính của đường ống đặt trên mặt đất, W / m, được xác định bằng;
l
- chiều dài của phần của mạng sưởi, được đặc trưng bởi cùng một đường kính của đường ống và kiểu lắp đặt, m;
- hệ số tổn thất nhiệt cục bộ, có tính đến tổn thất nhiệt của các phụ tùng, giá đỡ và bộ bù. Giá trị của hệ số phù hợp với được lấy cho việc lắp đặt ngầm là 1,25.
Tính toán tổn thất nhiệt của đường ống dẫn nước có bọc cách nhiệt được tóm tắt trong Bảng 3.4.
Bảng 3.4 - Tính toán tổn thất nhiệt của đường ống dẫn nước cách nhiệt
| 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 |
Nhiệt thất thoát trung bình hàng năm của một mạng lưới sưởi ấm cách nhiệt sẽ là 49,12 kW / an.
Để đánh giá hiệu quả của kết cấu cách nhiệt, người ta thường sử dụng một chỉ số được gọi là tỷ số hiệu quả cách nhiệt:
Ở đâu Qr
, Qvà
- tổn thất nhiệt của đường ống không được cách nhiệt và cách nhiệt, W.
Tỷ lệ hiệu quả cách nhiệt:
Cách nhiệt đường ống để đảm bảo nhiệt độ bề mặt cần thiết
Việc theo đuổi các mục tiêu như vậy thường gắn liền với thực tế là các yêu cầu an toàn quy định nhu cầu giảm sinh nhiệt trong phòng để bảo vệ nhân viên vận hành khỏi bị bỏng, và tổn thất nhiệt tại doanh nghiệp không được quy định. Theo luật, phù hợp với các tiêu chuẩn và yêu cầu của SNiP, ở nhiệt độ nước làm mát dưới 100 ° C trong phòng, nhiệt độ trên bề mặt của lớp cách nhiệt đường ống không được vượt quá 35 °. Ở nhiệt độ nước làm mát trên 100 ° C, nhiệt độ bề mặt không được vượt quá 45 °. Trong không khí mở, thanh nhiệt độ tăng lên, nhưng vẫn bị giới hạn ở mức 55 ° C khi sử dụng lớp phủ bảo vệ kim loại và 60 ° khi sử dụng các loại lớp phủ cách nhiệt đường ống khác.
Phương án cách nhiệt đường ống để đảm bảo nhiệt độ bề mặt cần thiết.
Khi chọn lớp phủ bảo vệ để cách nhiệt cho các đường ống nằm trong phòng, cần phải tính đến các đặc tính bức xạ của bề mặt của nó. Vì vậy, để giảm độ dày của lớp cách nhiệt của đường ống, nên sử dụng lớp phủ bảo vệ phi kim loại có độ phát xạ cao, vì trong cùng điều kiện tính toán, độ dày của lớp phủ phi kim loại cách nhiệt của đường ống sẽ thấp hơn đáng kể so với lớp phủ kim loại.Kích thước của lớp cách nhiệt, được xác định bằng cách tính toán cho một nhiệt độ nhất định trên bề mặt của nó, sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như:
- nhiệt độ môi trường xung quanh;
- vị trí của cấu trúc (có thể ở trong nhà hoặc ngoài trời);
- đường kính ngoài của ống;
- nhiệt độ của chính chất làm mát;
- hệ số truyền nhiệt từ bề mặt cách nhiệt của đường ống ra không khí xung quanh.
Phương pháp tính toán kết cấu cách nhiệt một lớp
Công thức cơ bản để tính toán khả năng cách nhiệt của đường ống cho thấy mối quan hệ giữa độ lớn của thông lượng nhiệt từ đường ống đang vận hành, được bao phủ bởi một lớp cách nhiệt và độ dày của nó. Công thức được áp dụng nếu đường kính ống nhỏ hơn 2 m:
Công thức tính khả năng cách nhiệt của đường ống.
ln B = 2πλ [K (tt - to) / qL - Rn]
Trong công thức này:
- λ là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W / (m ⁰C);
- K - hệ số không thứ nguyên của tổn thất nhiệt bổ sung qua các chốt hoặc giá đỡ, một số giá trị K có thể được lấy từ Bảng 1;
- tт - nhiệt độ tính bằng độ của phương tiện vận chuyển hoặc phương tiện vận chuyển nhiệt;
- t® - nhiệt độ không khí ngoài trời, ⁰C;
- qL là thông lượng nhiệt, W / m2;
- Rн - khả năng truyền nhiệt trên bề mặt ngoài của vật liệu cách nhiệt, (m2 ⁰C) / W.
Bảng 1
| Điều kiện đặt ống | Giá trị của hệ số K |
| Đường ống thép mở dọc đường phố, ven kênh rạch, đường hầm, mở trong nhà trên giá đỡ trượt có đường kính danh nghĩa đến 150 mm. | 1.2 |
| Đường ống thép mở dọc đường phố, ven kênh rạch, đường hầm, mở trong nhà trên giá đỡ trượt có đường kính danh nghĩa từ 150 mm trở lên. | 1.15 |
| Đường ống thép mở dọc đường phố, ven kênh rạch, đường hầm, mở trong nhà trên giá đỡ treo. | 1.05 |
| Đường ống phi kim loại đặt trên giá đỡ trên cao hoặc trượt. | 1.7 |
| Cách đẻ không chân. | 1.15 |
Giá trị của hệ số dẫn nhiệt λ của vật liệu cách nhiệt là một tham chiếu, tùy thuộc vào vật liệu cách nhiệt được chọn. Nhiệt độ của môi trường vận chuyển tt nên được lấy làm nhiệt độ trung bình trong năm, và nhiệt độ của không khí bên ngoài ® là nhiệt độ trung bình hàng năm. Nếu đường ống cách nhiệt đi qua trong phòng, thì nhiệt độ môi trường xung quanh được thiết lập bởi nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật và nếu không có nó, nhiệt độ môi trường được giả định là + 20 ° C. Chỉ số về khả năng chống truyền nhiệt trên bề mặt của kết cấu cách nhiệt Rн đối với các điều kiện lắp đặt ngoài trời có thể được lấy từ Bảng 2.
ban 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 |
Lưu ý: giá trị Rn tại các giá trị trung gian của nhiệt độ nước làm mát được tính bằng nội suy. Nếu chỉ báo nhiệt độ dưới 100 ⁰C, giá trị Rn được lấy như đối với 100 ⁰C.
Chỉ số B nên được tính riêng:
Bảng tổn thất nhiệt cho các độ dày ống và cách nhiệt khác nhau.
B = (dfrom + 2δ) / dtr, tại đây:
- diz - đường kính ngoài của kết cấu cách nhiệt, m;
- dtr - đường kính ngoài của ống được bảo vệ, m;
- δ là chiều dày của kết cấu cách nhiệt, m.
Việc tính toán chiều dày lớp cách nhiệt của đường ống bắt đầu bằng việc xác định chỉ số ln B, thay thế các giá trị của đường kính ngoài của ống và kết cấu cách nhiệt, cũng như chiều dày lớp, vào công thức, sau đó tham số ln B tìm được từ bảng logarit tự nhiên, thay vào công thức cơ bản cùng với chỉ thị của thông lượng nhiệt thường hóa qL và tính. Nghĩa là, độ dày của lớp cách nhiệt của đường ống phải sao cho các cạnh bên phải và bên trái của phương trình trở nên giống hệt nhau. Giá trị độ dày này cần được lấy để phát triển thêm.
Phương pháp tính toán được xem xét áp dụng cho đường ống có đường kính nhỏ hơn 2 m, đối với đường ống có đường kính lớn hơn thì việc tính toán cách nhiệt có phần đơn giản hơn và được thực hiện cho cả bề mặt phẳng và theo một công thức khác:
δ = [K (tt - to) / qF - Rn]
Trong công thức này:
- δ là chiều dày của kết cấu cách nhiệt, m;
- qF là giá trị của thông lượng nhiệt chuẩn hóa, W / m2;
- các thông số khác - như trong công thức tính toán bề mặt hình trụ.
Tính toán cách nhiệt màn chắn của đường ống hệ thống cấp nhiệt
(I.G.Belyakov, A.Yu. Vytchikov, L.D. Evseev)
Trong hệ thống cung cấp nhiệt, bọt polyurethane được sử dụng rộng rãi để cách nhiệt đường ống như một lò sưởi, có giá trị thấp của hệ số dẫn nhiệt. Nhiệt độ hoạt động tối đa cho các nhãn hiệu bọt polyurethane khác nhau nằm trong khoảng từ 80 đến 200 ° C, do đó, cần phải bảo vệ nó khỏi quá nhiệt bằng cách dán lá nhôm lên bề mặt bên trong của vỏ.
Một khe hở không khí được tạo ra giữa vỏ và đường ống, kích thước của chúng ảnh hưởng đáng kể đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt ngoài của đường ống và bọt polyurethane. Mô tả toán học của quá trình truyền nhiệt trong một đường ống cách nhiệt được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1. Truyền nhiệt trong đường ống cách nhiệt
Việc tính toán chiều dày của lớp cách nhiệt được thực hiện đối với đường ống nằm ngoài trời có nhiệt độ nước làm mát từ 100 đến 150 ° C.
Công thức toán học của vấn đề đang xét sẽ có dạng sau:
Ở đâu:
q1 - mật độ của thông lượng nhiệt truyền qua kết cấu, W / m; t - nhiệt độ nước làm mát, ° C; t0 - nhiệt độ môi trường, lấy bằng nhiệt độ trung bình của thời kỳ gia nhiệt (t0 = -5,2 ° C, Samara); dy - đường kính danh nghĩa của đường ống, m; dн - đường kính ngoài của đường ống, m; dfrom1, dfrom2 - đường kính trong và ngoài của vỏ xốp polyuretan, m; - hệ số truyền nhiệt từ bề mặt ngoài của vật liệu cách nhiệt, lấy bằng 29 W / (m2 ° C) theo Phụ lục 9, SNiP 2.04.14-88 "Cách nhiệt của thiết bị đường ống". M., 1999; λ, λ trên 1, λ trên 2 - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đường ống, khe hở không khí và bọt polyurethane, tương ứng, W / (m ° C). Hệ số dẫn nhiệt của khe hở không khí được xác định có tính đến đối lưu và truyền nhiệt bằng bức xạ:
Ở đâu: λm - giá trị của hệ số dẫn nhiệt của không khí, W / (m ° C); - hệ số đối lưu, có tính đến ảnh hưởng của đối lưu tự nhiên> = 1 - hệ số truyền nhiệt bằng bức xạ, W / (m2 ° C); - chiều dày của khe hở không khí, m;
Để tìm hệ số đối lưu, nên sử dụng phương trình tiêu chí thu được bởi M.A. Mikheev tại 103
Trong phương trình trên, độ dày của lớp xen kẽ phải được lấy làm kích thước xác định và nhiệt độ không khí trung bình làm nhiệt độ xác định.
Ở đâu: g - gia tốc trọng trường, m2 / s; - hệ số nhớt động học của không khí, m2 / s;
- hệ số giãn nở thể tích của không khí, 1 / ° K;
- nhiệt độ không khí trung bình trong lớp xen kẽ, ° C;
- sự chênh lệch giữa nhiệt độ của bề mặt các lớp, ° C; Pr - Tiêu chí Prandtl.
trong đó: - độ phát xạ giảm đối với một hệ thống các tấm song song có độ phát xạ
Là sự phát xạ của một cơ thể màu đen tuyệt đối;
- nhiệt độ của bề mặt các tấm, ° K;
Hình 2. Sự phụ thuộc của delta chênh lệch nhiệt độ t vào kích thước của khe hở không khí
Hình 2 cho thấy sự phụ thuộc của sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt ngoài của đường ống và bề mặt bên trong của vỏ đồng bằng t vào kích thước của khe hở không khí tại du = 0,82 m.
Độ dày của lớp cách nhiệt làm bằng bọt polyurethane cấp PPU-110 là 16 mm.
