Изчисляване на дебелината на изолацията на тръбопроводите: методология

Избор на нагревател

Основната причина за замръзването на тръбопроводите е недостатъчната скорост на циркулация на енергийния носител. В този случай при температури под нулата на въздуха може да започне процесът на течна кристализация. Така че висококачествената изолация на тръбите е жизненоважна.

За щастие нашето поколение има невероятен късмет. В близкото минало тръбопроводите бяха изолирани само по една технология, тъй като имаше само една изолация - стъклена вата. Съвременните производители на топлоизолационни материали предлагат просто най-широкия избор на нагреватели за тръби, различни по състав, характеристики и начин на приложение.

Не е съвсем правилно да ги сравняваме помежду си и още повече да твърдим, че един от тях е най-добрият. Така че нека просто разгледаме видовете тръбни изолационни материали.

По обхват:

за тръбопроводи за студено и топло водоснабдяване, паропроводи на централни отоплителни системи, различно техническо оборудване;
за канализационни системи и дренажни системи;
за тръби на вентилационни системи и оборудване за замразяване.

На външен вид, което по принцип веднага обяснява технологията за използване на нагреватели:

Прочетете също: Покривна вентилация за студено, топло таванско помещение, таванско помещение

ролка;
листни;
саван;
пълнене;
комбинирани (това по-скоро вече се отнася до метода на изолация на тръбопровода).

Основните изисквания към материалите, от които са направени нагревателите за тръби, са ниска топлопроводимост и добра огнеустойчивост.

Следните материали отговарят на тези важни критерии:

Минерална вата. Най-често се продават на рула. Подходящ за топлоизолация на тръбопроводи с високотемпературен топлоносител. Въпреки това, ако използвате минерална вата за изолация на тръби в големи обеми, тогава тази опция няма да бъде много изгодна от гледна точка на спестяванията. Топлоизолацията с минерална вата се извършва чрез навиване, последвано от фиксирането й със синтетичен канап или неръждаема тел.

На снимката има тръбопровод, изолиран с минерална вата

Може да се използва както при ниски, така и при високи температури. Подходящ за стоманени, металопластикови и други пластмасови тръби. Друга положителна характеристика е, че експандираният полистирол има цилиндрична форма и вътрешният му диаметър може да се регулира според размера на всяка тръба.

Пеноизол. Според характеристиките си тя е тясно свързана с предишния материал. Методът за инсталиране на пеноизол обаче е съвсем различен - за неговото прилагане е необходима специална инсталация за пръскане, тъй като той е течна смес от компоненти. След втвърдяване на пеноизол около тръбата се образува херметична обвивка, която почти не позволява на топлината да премине. Плюсовете тук включват и липсата на допълнително закрепване.

Пеноизол в действие

Фолио пенофол. Последната разработка в областта на изолационните материали, но вече спечели своите фенове сред руските граждани. Пенофол се състои от полирано алуминиево фолио и слой от полиетиленова пяна.

Такава двуслойна конструкция не само задържа топлината, но дори служи като вид нагревател! Както знаете, фолиото има отразяващи топлината свойства, което му позволява да натрупва и отразява топлината към изолираната повърхност (в нашия случай това е тръбопровод).

В допълнение, облеченият с фолио пенофол е екологичен, леко запалим, устойчив на екстремни температури и висока влажност.

Както можете да видите, има много материали! Има какво да изберете как да изолирате тръбите. Но когато избирате, не забравяйте да вземете предвид особеностите на околната среда, характеристиките на изолацията и нейната лекота на монтаж.Е, не би навредило да се изчисли топлоизолацията на тръбите, за да се направи всичко правилно и надеждно.

Прочетете също: Отоплителни радиатори Kermi - пример за ефективни стоманени радиатори

Полагане на изолация

Изчислението на изолацията зависи от вида на използваната инсталация. Може да бъде отвън или отвътре.

Външната изолация се препоръчва за защита на отоплителните системи. Прилага се по външния диаметър, осигурява защита срещу топлинни загуби, появата на следи от корозия. За да се определят обемите на материала, е достатъчно да се изчисли повърхността на тръбата.

Топлоизолацията поддържа температурата в тръбопровода, независимо от въздействието върху него на условията на околната среда.

Вътрешното полагане се използва за водопровод.

Той перфектно предпазва от химическа корозия, предотвратява загубата на топлина от пътища с гореща вода. Обикновено това е покривен материал под формата на лакове, специални цименто-пясъчни разтвори. Изборът на материал също може да се извърши в зависимост от това кое уплътнение ще се използва.

Полагането на канали се търси най-често. За това предварително са подредени специални канали, в които се поставят пистите. По-рядко се използва безканален метод на полагане, тъй като за извършване на работата се изисква специално оборудване и опит.

Възможности

Оптимален избор на топлоизолационни конструкции и материали
Изчисляване на минимално необходимата дебелина на топлоизолационния слой (за един или два материала в топлоизолационния слой)

Избор на стандартни размери на продукти

Изчисляване на обхвата на работата и общото количество материали

Издаване на проектна документация

Програмата изчислява изолацията за различни видове обекти:

Сухопътни и заровени тръбопроводи (въздуховоди и канали), включително прави участъци, завои, преходи, фитинги и фланцови връзки;

Двутръбни тръбопроводи за полагане (канал и без канали), включително отоплителни мрежи;

Прочетете също: Възможно ли е да се боядисват горещи отоплителни тръби в апартамент

Различни видове оборудване - както стандартни (помпи, резервоари, топлообменници и др.), Така и сложни композитни апарати, включително различни видове черупки, дъна, фитинги, люкове и фланцови връзки;

Взема се предвид наличието на отоплителни сателити и електрическо отопление.

Първоначалните данни за изчислението са: видът и размерът на изолирания обект, неговата температура и местоположение; други данни са зададени по подразбиране и могат да бъдат променяни от потребителя. Геометричните размери на топлоизолацията се изчисляват в зависимост от предназначението на изолацията, вида на изолирания обект, неговите размери, температурата на продукта, параметрите на околната среда, характеристиките на изолационния материал, като се вземе предвид неговото уплътняване.

Предимствата на изчисляването и избора на изолация при използване на програмата:

Намаляване на времето за изпълнение на проекта;

Подобряване на точността на избора на изолация, което спестява материал;

Възможността да се извършат няколко опции за изчисляване, за да се избере най-ефективната, тъй като времето се изразходва само за въвеждане на първоначалните данни.

Благодарение на добре обмислената организация на потребителския интерфейс и вградената документация с методологично описание, овладяването на програмата не изисква специално обучение и не отнема много време.

Изолационна инсталация

Изчисляването на количеството изолация до голяма степен зависи от метода на неговото прилагане. Зависи от мястото на приложение - за вътрешния или външния изолационен слой.

Можете да го направите сами или да използвате програма за калкулатор, за да изчислите топлоизолацията на тръбопроводите. Покритието на външната повърхност се използва за тръбопроводи за гореща вода при високи температури, за да се предпази от корозия. Изчисляването с този метод се свежда до определяне на площта на външната повърхност на водоснабдителната система, за да се определи необходимостта от работен метър на тръбата.

Вътрешната изолация се използва за тръби за водопроводи. Основната му цел е да предпазва метала от корозия. Използва се под формата на специални лакове или цименто-пясъчен състав със слой с дебелина няколко мм.

Изборът на материал зависи от метода на монтаж - канал или без канали. В първия случай бетонните тави се поставят на дъното на отворен изкоп за поставяне. Получените улуци се затварят с бетонни капаци, след което каналът се запълва с предварително отстранена почва.

Полагането без канали се използва, когато не е възможно изкопаване на отоплителна мрежа.

Това изисква специално инженерно оборудване. Изчисляването на обема на топлоизолация на тръбопроводи в онлайн калкулатори е доста точен инструмент, който ви позволява да изчислявате количеството материали, без да се занимавате със сложни формули. Нормите на разход на материали са дадени в съответния SNiP.

Публикувано на: 29 декември 2017 г.

(4 оценки, средно: 5,00 от 5) Зареждане ...

Дата: 15-04-2015 Коментари: Рейтинг: 26

Правилно извършеното изчисление на топлоизолацията на тръбопровода може значително да увеличи експлоатационния живот на тръбите и да намали техните топлинни загуби

Въпреки това, за да не се сбърка при изчисленията, е важно да се вземат предвид дори незначителните нюанси.

Топлоизолацията на тръбопроводите предотвратява образуването на кондензат, намалява топлообмена между тръбите и околната среда и осигурява работоспособността на комуникациите.

Опции за изолация на тръбопровода

Накрая ще разгледаме три ефективни метода за топлоизолация на тръбопроводи.

Може би някои от тях ще ви харесат:

Топлоизолация с помощта на нагревателен кабел. В допълнение към традиционните методи за изолация, има и такъв алтернативен метод. Използването на кабела е много удобно и продуктивно, като се има предвид, че отнема само шест месеца, за да се защити тръбопроводът от замръзване. В случай на отоплителни тръби с кабел, има значително спестяване на усилия и пари, които би трябвало да бъдат изразходвани за земни работи, изолационен материал и други точки. Инструкциите за експлоатация позволяват кабелът да бъде разположен както извън тръбите, така и вътре в тях.

Допълнителна топлоизолация с нагревателен кабел

Прочетете също: Котел: характеристики на експлоатация, предотвратяване и поддръжка

Затопляне с въздух. Грешката на съвременните топлоизолационни системи е следната: често не се взема предвид, че замръзването на почвата става според принципа "отгоре надолу". Топлинният поток, излъчван от дълбините на земята, има тенденция да отговаря на процеса на замръзване. Но тъй като изолацията се извършва от всички страни на тръбопровода, се оказва, че аз също го изолирам от нарастващата топлина. Ето защо е по-рационално да се монтира нагревател под формата на чадър над тръбите. В този случай въздушната междина ще бъде един вид акумулатор на топлина.
"Тръба в тръба". Тук повече тръби се полагат в полипропиленови тръби. Какви са предимствата на този метод? На първо място, плюсовете включват факта, че тръбопроводът може да се затопли във всеки случай. Освен това отоплението е възможно с устройство за засмукване на топъл въздух. А при аварийни ситуации можете бързо да опънете аварийния маркуч, като по този начин предотвратите всички негативни моменти.

Изолация на тръби в тръби

Изчисляване на обема на изолацията на тръбите и полагане на материал

Видове изолационни материали Полагане на изолация Изчисляване на изолационни материали за тръбопроводи Отстраняване на изолационни дефекти

Изолацията на тръбопроводи е необходима, за да се намалят значително топлинните загуби.

Първо, трябва да изчислите обема на изолацията на тръбопровода. Това ще позволи не само да оптимизира разходите, но и да осигури компетентното изпълнение на работата, поддържайки тръбите в правилно състояние. Правилно подбраният материал предотвратява корозията и подобрява топлоизолацията.

Диаграма на изолацията на тръбите.

Днес различни видове покрития могат да се използват за защита на пътеките. Но е необходимо да се вземе предвид точно как и къде ще се осъществят комуникациите.

За водопроводи можете да използвате два вида защита наведнъж - вътрешно покритие и външно. Препоръчително е да се използва минерална вата или стъклена вата за отоплителни пътища и PPU за индустриални. Изчисленията се извършват по различни методи, всичко зависи от избрания тип покритие.

Характеристики на полагането на мрежа и нормативна методология за изчисление

Извършването на изчисления за определяне на дебелината на топлоизолационния слой на цилиндричните повърхности е доста трудоемък и сложен процес

Ако не сте готови да го поверите на специалисти, трябва да се запасите с внимание и търпение, за да получите точния резултат. Най-често срещаният начин за изчисляване на изолацията на тръбите е да се изчисли, като се използват стандартизирани показатели за топлинни загуби.

Факт е, че SNiPom установи стойностите на топлинните загуби от тръбопроводи с различен диаметър и с различни методи за тяхното полагане:

Схема за изолация на тръбите.

по открит начин на улицата;
отворен в стая или тунел;
безканален метод;
в непроходими канали.

Същността на изчислението е в избора на топлоизолационен материал и неговата дебелина по такъв начин, че стойността на топлинните загуби да не надвишава стойностите, предписани в SNiP. Техниката на изчисление също се регулира от нормативни документи, а именно от съответния Кодекс на правилата. Последният предлага малко по-опростена методология от повечето съществуващи технически справочници. Опростяванията се съдържат в следните точки:

Загубите на топлина при нагряване на стените на тръбите от транспортираната в нея среда са незначителни в сравнение със загубите, които се губят във външния изолационен слой. Поради тази причина им е позволено да бъдат игнорирани. По-голямата част от всички технологични и мрежови тръбопроводи са направени от стомана, устойчивостта му на топлопренос е изключително ниска. Особено в сравнение със същия индикатор за изолация

Поради това се препоръчва да не се взема предвид устойчивостта на топлопредаване на металната стена на тръбата.

Новини

Предназначението на топлоизолационната конструкция определя дебелината на топлоизолацията. Най-често срещаната е топлоизолацията, за да се поддържа дадена плътност на топлинния поток. Плътността на топлинния поток може да се зададе въз основа на условията на технологичния процес или да се определи съгласно стандартите, дадени в SNiP 41-03-2003 или други нормативни документи. За съоръжения, разположени в района на Свердловск и Екатеринбург, стандартната стойност на плътността на топлинния поток може да бъде взета съгласно TSN 23-337-2002 на района на Свердловск. За съоръжения, разположени на територията на Ямало-Ненецкия автономен окръг, стандартната стойност на плътността на топлинния поток може да бъде взета съгласно TSN 41-309-2004 на Ямало-Ненецкия автономен окръг. В някои случаи топлинният поток може да бъде определен на базата на общия топлинен баланс на целия обект, тогава е необходимо да се определят общите допустими загуби. Първоначалните данни за изчислението са: а) местоположението на изолирания обект и температурата на околния въздух; б) температура на охлаждащата течност; в) геометричните размери на изолирания обект; г) прогнозен топлинен поток (топлинни загуби) в зависимост от броя на часовете на работа на съоръжението. Дебелината на топлоизолацията от черупки с марката ISOTEC KK-ALK, изчислена според нормите на плътността на топлинния поток за европейския регион на Русия, за тръбопроводи, разположени на открито и на закрито, е дадена в таблица. 1 и 2 съответно.

Ако топлинният поток от повърхността на изолацията не е регулиран, тогава е необходима топлоизолация като средство за осигуряване на нормална температура на въздуха в работните помещения или защита на обслужващия персонал от изгаряния. Първоначалните данни за изчисляване на дебелината на топлоизолационния слой са: - местоположението на изолирания обект и температурата на околния въздух; - температура на охлаждащата течност; - геометрични размери на изолирания обект; - необходимата температура на повърхността на изолацията.Като правило температурата на повърхността на изолацията се взема: - 45 ° С - на закрито; - 60 ° С - на открито с мазилка или неметален покривен слой; - 50-55 ° C - с метален покривен слой. Дебелината на топлоизолацията, изчислена според нормите на плътността на топлинния поток, значително се различава от дебелината на топлоизолацията, направена с цел защита на персонала от изгаряния. Таблица 3 показва дебелината на топлоизолация за URSA цилиндри, която отговаря на изискванията за безопасна работа (зададена температура на повърхността на изолацията).

Топлоизолация на оборудване и тръбопроводи с отрицателни температури на охлаждащата течност може да се извърши: - в съответствие с технологичните изисквания; - за да се предотврати или ограничи изпарението на охлаждащата течност, да се предотврати кондензация на повърхността на изолиран обект, разположен в помещението, и да се предотврати повишаването на температурата на охлаждащата течност не по-висока от определената стойност; - според нормите на плътността на топлинния поток (загуба на студ). Най-често за тръбопроводи с температури под околния въздух, разположени в помещение, се извършва изолация, за да се предотврати кондензация на влага на повърхността на топлоизолационната конструкция. Стойността на дебелината на топлоизолационния слой в този случай се влияе от относителната влажност на околния въздух (f), температурата на въздуха в помещението (до) и вида на защитното покритие. Топлоизолацията трябва да осигурява температура на повърхността на изолацията (tc) над точката на оросяване при температурата и относителната влажност на околния въздух (Φ) в помещението. Допустимата разлика между температурата на повърхността на изолацията и температурата на околния въздух (до - tc) е дадена в таблица. четири.

Ефектът на относителната влажност върху дебелината на топлоизолацията е илюстриран в табл. 5, която показва изчислената дебелина на изолация от пенокаучук на марката K-Flex EC без покривен слой при влажност на околната среда 60 и 75%.

Дебелината на топлоизолационния слой за предотвратяване на кондензация на влага от въздуха на повърхността на топлоизолационната конструкция се влияе от вида на покритието. Когато се използва покритие с висока емисионност (неметално), изчислената дебелина на изолацията е по-ниска. Таблица 6 показва изчислената дебелина на изолация от пенокаучук за тръбопроводи, разположени в помещение с относителна влажност 60%, в непокрита конструкция и покрита с алуминиево фолио.

Топлоизолация на тръбопроводи за студена вода може да се извърши, за да се предотврати: - кондензация на влага на повърхността на тръбопровода, разположен в помещението; - замръзване на водата, когато движението й спира в тръбопровод, разположен на открито. По правило това е важно за тръбопроводи с малък диаметър с малко количество запасена топлина. Първоначалните данни за изчисляване на дебелината на топлоизолационния слой за предотвратяване на замръзване на водата, когато нейното движение спира, са: а) температура на околната среда; б) температурата на веществото преди спиране на движението му; в) вътрешен и външен диаметър на тръбопровода; г) максимално възможната продължителност на прекъсване в движението на веществото; д) материал на стената на тръбопровода (неговата плътност и специфичен топлинен капацитет); е) термофизични параметри на транспортираното вещество (плътност, специфична топлина, точка на замръзване, латентна топлина на замръзване). Колкото по-голям е диаметърът на тръбата и колкото по-висока е температурата на течността, толкова по-малко вероятно е тя да замръзне. Като пример в табл. 7 показва времето до началото на замръзване на водата в тръбопроводи за студено водоснабдяване с температура +5 ° С, изолирани с черупки ISOTEC KK-ALK (в съответствие с тяхната номенклатура) при температура на външния въздух от –20 и –30 ° С.

Ако околната температура е под определената, тогава водата в тръбопровода ще замръзне по-бързо.Колкото по-висока е скоростта на вятъра и колкото по-ниска е температурата на течността (студена вода) и околния въздух, толкова по-малък е диаметърът на тръбопровода, толкова по-вероятно е течността да замръзне. Използването на изолирани неметални тръбопроводи намалява вероятността от замръзване на студена вода.
Обратно към раздела

Топлинно изчисление на отоплителната мрежа

За термичното изчисление ще приемем следните данни:

· Температура на водата в захранващия тръбопровод 85 ° C;

· Температура на водата в обратния тръбопровод 65 ° C;

· Средната температура на въздуха за отоплителния период на Република Молдова е +0,6 oC;

Нека изчислим загубите на неизолирани тръбопроводи. Приблизително определяне на топлинните загуби на 1 m от неизолиран тръбопровод, в зависимост от температурната разлика между стената на тръбопровода и околния въздух, може да бъде направено според номограмата. Стойността на топлинните загуби, определена от номограмата, се умножава по корекционните коефициенти:

Където: а

- корекционен коефициент, който отчита температурната разлика,
но
=0,91;

- корекция за радиация, за
д
= 45 mm и
д
= 76 мм
б
= 1,07 и за
д
= 133 мм
б
=1,08;

- дължина на тръбопровода, m.

Топлинни загуби от 1 m неизолиран тръбопровод, определени от номограмата:

за д

= 133 мм
Въпрос:ном
= 500 W / m; за
д
= 76 мм
Въпрос:ном
= 350 W / m; за
д
= 45 мм
Въпрос:ном
= 250 W / m.

Прочетете също: ROTHENBERGER механични приспособления за почистване на тръби

Като се има предвид, че топлинните загуби ще бъдат както на захранващия, така и на връщащия тръбопровод, тогава топлинните загуби трябва да се умножат по 2:

кВт.

Загуба на топлина на окачващите опори и др. 10% се добавят към топлинните загуби на самия неизолиран тръбопровод.

кВт.

Стандартните стойности на средногодишните топлинни загуби за отоплителна мрежа по време на подземно полагане се определят по следните формули:

където :, - стандартни средногодишни топлинни загуби, съответно, на захранващия и връщащия тръбопровод на надземните участъци за полагане, W;

, - стандартни стойности на специфични топлинни загуби на двутръбни водонагревателни мрежи, съответно, на захранващия и връщащия тръбопровод за всеки диаметър на тръбите за подземно полагане, W / m, определени от;

- дължина на участък от отоплителна мрежа, характеризираща се с еднакъв диаметър на тръбопроводите и вида на полагане, m;

- коефициент на локални топлинни загуби, като се вземат предвид топлинните загуби на фитинги, опори и компенсатори. Стойността на коефициента в съответствие с се приема за надземна инсталация от 1,25.

Изчисляването на топлинните загуби на изолирани водопроводи е обобщено в таблица 3.4.

Таблица 3.4 - Изчисляване на топлинните загуби на изолирани водопроводи

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

Средната годишна топлинна загуба на изолирана отоплителна мрежа ще бъде 49,12 kW / an.

За да се оцени ефективността на изолационната конструкция, често се използва индикатор, наречен коефициент на ефективност на изолацията:

Където Въпрос:r
, Qи
- топлинни загуби на неизолирани и изолирани тръби, W.

Съотношение на ефективност на изолацията:

Изчисляване на дебелината на топлоизолацията на тръбопроводите

За съоръжения, разположени в района на Свердловск и Екатеринбург, стандартната стойност на плътността на топлинния поток може да бъде взета съгласно TSN 23-337-2002 на района на Свердловск. За съоръжения, разположени на територията на Ямало-Ненецкия автономен окръг, стандартната стойност на плътността на топлинния поток може да бъде взета съгласно TSN 41-309-2004 на Ямало-Ненецкия автономен окръг. В някои случаи топлинният поток може да бъде определен на базата на общия топлинен баланс на целия обект, тогава е необходимо да се определят общите допустими загуби.

Първоначалните данни за изчислението са: а) местоположението на изолирания обект и температурата на околния въздух; б) температура на охлаждащата течност; в) геометричните размери на изолирания обект; г) прогнозен топлинен поток (топлинни загуби) в зависимост от броя на часовете на работа на съоръжението. Дебелината на топлоизолацията от черупки с марката ISOTEC KK-ALK, изчислена според нормите на плътността на топлинния поток за европейския регион на Русия, за тръбопроводи, разположени на открито и на закрито, е дадена в таблица. 1 и 2 съответно.

Като правило температурата на повърхността на изолацията се взема: - 45 ° С - на закрито; - 60 ° С - на открито с мазилка или неметален покривен слой; - 50-55 ° С - с метален покривен слой Дебелината на топлоизолацията, изчислена съгласно нормите на плътността на топлинния поток, значително се различава от дебелината на топлоизолацията, направена с цел предпазване на персонала от изгаряния. 3 показва дебелината на топлоизолация за URSA цилиндри, която отговаря на изискванията за безопасна работа (зададена температура на повърхността на изолацията).

Стойността на дебелината на топлоизолационния слой в този случай се влияе от относителната влажност на околния въздух (f), температурата на въздуха в помещението (до) и вида на защитното покритие. Топлоизолацията трябва да осигурява температура върху повърхността на изолацията (tc) над точката на оросяване при температурата и относителната влажност на околния въздух (Φ) на закрито. Допустимата разлика между температурата на повърхността на изолацията и температурата на околния въздух (до - tc) е дадена в таблица. четири.

Ефектът на относителната влажност върху дебелината на топлоизолацията е илюстриран в таблица. 5, която показва изчислената дебелина на изолация от пяна от каучук на марката K-Flex EC без покривен слой при влажност на околната среда 60 и 75%.

Когато се използва покритие с висока емисионност (неметално), изчислената дебелина на изолацията е по-ниска. Таблица 6 показва изчислената дебелина на изолация от пенокаучук за тръбопроводи, разположени в помещение с относителна влажност 60%, в непокрита конструкция и покрита с алуминиево фолио.

Първоначалните данни за изчисляване на дебелината на топлоизолационния слой за предотвратяване на замръзване на водата, когато нейното движение спира, са: а) температура на околния въздух; б) температурата на веществото преди спиране на движението му; в) вътрешен и външен диаметър на тръбопровода; г) максимално възможната продължителност на прекъсване в движението на веществото; д) материал на стената на тръбопровода (неговата плътност и специфичен топлинен капацитет); е) термофизични параметри на транспортираното вещество (плътност, специфична топлина, точка на замръзване, латентна топлина на замръзване). Колкото по-голям е диаметърът на тръбопровода и колкото по-висока е температурата на течността, толкова по-малка е вероятността от замръзване. Като пример в табл. 7 показва времето до началото на замръзване на водата в тръбопроводи за студена вода с температура +5 ° С, изолирани с черупки ISOTEC KK-ALK (в съответствие с тяхната номенклатура) при температура на външния въздух от –20 и –30 ° С.

Ако околната температура е под определената, тогава водата в тръбопровода ще замръзне по-бързо. Колкото по-висока е скоростта на вятъра и колкото по-ниска е температурата на течността (студена вода) и околния въздух, толкова по-малък е диаметърът на тръбопровода, толкова по-вероятно е течността да замръзне. Използването на изолирани неметални тръбопроводи намалява вероятността от замръзване на студена вода.

Обратно към раздела

В конструкциите на топлоизолация на оборудване и тръбопроводи с температурата на съдържащите се в тях вещества в диапазона от 20 до 300 ° С

за всички методи на полагане, с изключение на без канали, трябва да се използват

топлоизолационни материали и продукти с плътност не по-голяма от 200 kg / m3

и коефициентът на топлопроводимост в сухо състояние не повече от 0,06

За топлоизолационния слой на тръбопроводи без канали

уплътнението трябва да използва материали с плътност не по-голяма от 400 kg / m3 и коефициент на топлопроводимост не по-голям от 0,07 W / (m · K).

Изчисляването на дебелината на топлоизолацията на тръбопроводите δk, m според нормализираната плътност на топлинния поток се извършва по формулата

където е външният диаметър на тръбопровода, m;

съотношението на външния диаметър на изолационния слой към диаметъра на тръбопровода.

Стойността се определя по формулата:

основа на естествения логаритъм;

топлопроводимост на топлоизолационния слой W / (m · oС), определена съгласно допълнение 14.

Rk е термичното съпротивление на изолационния слой, m ° C / W, стойността на което се определя по време на полагане на подземен канал на тръбопровода по формулата:

където е общото термично съпротивление на изолационния слой и други допълнителни термични съпротивления по пътя на топлината

поток, m ° C / W, определен по формулата:

където средната температура на охлаждащата течност за периода на работа, oC. В съответствие с [6], той трябва да се приема при различни температурни условия съгласно таблица 6:

Таблица 6 - Температура на охлаждащата течност при различни режими

Температурни условия на водни отоплителни мрежи, oC 95-70 150-70 180-70 Тръбопровод Проектна температура на топлоносителя, oC Връщане на захранването

средната годишна температура на земята за различните градове е посочена в [9, c 360]

нормализирана линейна плътност на топлинния поток, W / m (приета в съответствие с допълнение 15);

коефициент, взет съгласно приложение 16;

коефициент на взаимно влияние на температурните полета на съседни тръбопроводи;

термично съпротивление на повърхността на топлоизолационния слой, m oС / W, определено по формулата:

където коефициентът на топлопреминаване от повърхността на топлоизолацията в

околен въздух, W / (m · ° С), който съгласно [6] се взема при полагане в канали, W / (m · ° С);

d е външният диаметър на тръбопровода, m;

термично съпротивление на вътрешната повърхност на канала, m oС / W, определено по формулата:

където коефициентът на топлопреминаване от въздух към вътрешната повърхност на канала, αe = 8 W / (m · ° С); вътрешен еквивалентен диаметър на канала, m, определен по формулата: периметърът на страните от вътрешния размери на канала, m; (размерите на каналите са дадени в допълнение 17) вътрешната секция на канала, m2; термично съпротивление на стената на канала, m oС / W, определено по формулата: където е топлопроводимостта на стената на канала, за стоманобетон е външният еквивалентен диаметър на канала, определен от външните размери на канала, m; термично съпротивление на почвата, m · oС / W, определено по формулата: където е коефициентът на топлопроводимост на почвата, в зависимост от нейната структура и влажност.

При липса на данни стойността може да се вземе за влажни почви 2,0–2,5 W / (m · ° C), за сухи почви 1,0–1,5 W / (m · ° C); земя, m Изчислената дебелина на топлината -изолационният слой в конструкциите на топлоизолация на основата на влакнести материали и продукти (рогозки, плочи, платна) трябва да се закръгли до стойности, кратни на 10 mm. В конструкции на основата на полуцилиндри от минерална вата, твърди клетъчни материали, материали от разпенен синтетичен каучук, полиетиленова пяна и разпенени пластмаси трябва да се вземат най-близките до проектната дебелина на продуктите съгласно нормативните документи за съответните материали. проектната дебелина на топлоизолационния слой не съвпада с номенклатурната дебелина на избрания материал, той трябва да номенклатира най-близката по-голяма дебелина на топлоизолационния материал. Позволено е да се вземе най-близката по-ниска дебелина на топлоизолационния слой в случаите на изчисление въз основа на температурата на повърхността на изолацията и нормите на плътността на топлинния поток, ако разликата между изчислената и номенклатурната дебелина не надвишава 3 mm.

ПРИМЕР 8 Определете дебелината на топлоизолацията според нормализираната плътност на топлинния поток за двутръбна отоплителна мрежа с dн = 325 mm, положена в канал от типа KL 120 × 60. Дълбочината на канала е hк = 0,8 m,

Средната годишна температура на почвата в дълбочината на оста на тръбопровода е tgr = 5,5 oC, топлопроводимостта на почвата λgr = 2,0 W / (m · oC), топлоизолация - топлоизолационни рогозки от минерална вата на синтетично свързващо вещество. Температурният режим на отоплителната мрежа е 150-70oC.

Решение:

1. Съгласно формулата (51) ние определяме вътрешния и външния еквивалентен диаметър на канала по вътрешните и външните размери на напречното му сечение:

2. Нека определим по формулата (50) термичното съпротивление на вътрешната повърхност на канала

3. Използвайки формулата (52), изчисляваме термичното съпротивление на стената на канала:

4. Използвайки формулата (49), определяме термичното съпротивление на почвата:

5. Измервайки температурата на повърхността на топлоизолацията (приложение), определяме средните температури на топлоизолационните слоеве на захранващите и връщащите тръбопроводи:

6. Използвайки приложението, ще определим и коефициентите на топлопроводимост на топлоизолацията (топлоизолационни рогозки от минерална вата върху синтетично свързващо вещество):

7. Използвайки формулата (49), определяме термичното съпротивление на повърхността на топлоизолационния слой

8. Използвайки формулата (48), определяме общото термично съпротивление на захранващите и връщащите тръбопроводи:

9. Нека определим коефициентите на взаимно влияние на температурните полета на захранващия и връщащия тръбопровод:

10. Определете необходимото термично съпротивление на слоевете за захранващия и връщащия тръбопровод съгласно формулата (47):

x = 1,192

x = 1,368

11. Стойността на B за захранващите и връщащите тръбопроводи се определя по формулата (46):

12. Определете дебелината на топлоизолацията на захранващите и връщащите тръбопроводи, използвайки формулата (45):

13.

Приемаме дебелината на основния слой изолация за захранващите и връщащите тръбопроводи да бъде еднаква и равна на 100 mm. Хрусталев, Б.М. Топлоснабдяване и вентилация: учебник. надбавка / Б.М. Хрусталев, Ю. Кувшинов, В.М. Копко.

- М.: Асоциация на строителните университети, 2008. - 784 с. Допълнителни 2. SNiP 2.04.01-85 *.

Вътрешно водоснабдяване и канализация на сгради.3. SP 41-101-95. Проектиране на топлинни точки.4. SNiP 23-01-99 *. Строителна климатология.5. SP 41-103-2000.

Проектиране на топлоизолация на оборудване и тръбопроводи 6. SNiP 41-02-2003. Отоплителни мрежи.7. SNiP 41-03-2003. Топлоизолация на оборудване и тръбопроводи 8. Madorsky, B.M. Работа на централни отоплителни точки, отоплителни системи и водоснабдяване / B.M. Мадорски, В.А. Шмит.

- М.: Стройиздат, 1971. - 168 с. 9. Настройка и експлоатация на водни отоплителни мрежи / В. И. Манюк [и др.]. - М.: Стройиздат, 1988.

- 432 с. 10 Водни отоплителни мрежи / И.В. Беляйкин [и други]. - М .: Енергоатомиздат, 1988. - 376 с. 11.

Соколов, Е.Я. Отопление и отоплителни мрежи: учебник за университети / Е. Я. Соколов.– М.: MPEI, 2001.

- 472 с. 12 Тихомиров, А.К. Топлоснабдяване на градския квартал: учебник. надбавка / А.К. Тихомиров. - Хабаровск: Тихоокеанско издателство.

държава Университет, 2006. - 135 с. ЗАДАЧИ И МЕТОДОЛОГИЧНИ ИНСТРУКЦИИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕТО НА ПРОЕКТА НА КУРСА ПО ДИСЦИПЛИНАТА "ТОПЛОПОСТАВКА НА ИНДУСТРИАЛНИ ПРЕДПРИЯТИЯ И ГРАДОВЕ" (GOS - 2000) Подписан за печат Формат 60´84 / 16.

устройства. Плосък печат. печат

l Uch.-ed. л. Тираж Заповед FGAOU VPO "Руски държавен професионален педагогически университет", Екатеринбург, ул.

Mashinostroiteley, 11. Ризограф FGAOU VPO RGPPU. Екатеринбург, ул. Mashinostroiteley, 11. В конструкциите за топлоизолация на съоръжения и тръбопроводи с температура на съдържащите се в тях вещества в диапазона от 20 ° C до 300 ° C За всички методи на полагане, с изключение на канали, топлоизолационни материали и продукти с плътност от не повече от 200 kg / m3 и коефициент на топлопроводимост на сухо не повече от 0,06 W / (m K) .За топлоизолационния слой на тръбопроводи с безканално полагане, материали с плътност не повече от 400 kg / m3 и коефициент на топлопроводимост не повече от 0,07 W / (m в полиетиленова обвивка или армиран пенобетон, като се вземат предвид допустимата температура на приложение на материалите и температурният график за работата на отоплителните мрежи.

Тръбопроводите с изолация от полиуретанова пяна в полиетиленова обвивка трябва да бъдат снабдени със система за дистанционно управление на изолационната влага. (); Стойността се определя по формулата :, (2.66) където e е основата на естествения логаритъм; k е коефициентът на топлопроводимост на топлоизолационния слой, W / (m ° С / W, стойността от които се определя от следния израз, (2.67) където е общото термично съпротивление на изолационния слой и други допълнителни термични съпротивления по пътя на топлинния поток, определени по формулата (2.68) където е нормализираната линейна плътност на топлинния поток, W / m, взети съгласно [4], а също и съгласно Приложение 8 на учебното ръководство; - средната температура на охлаждащата течност за периода на работа, - коефициентът, взет съгласно Приложение 11 ползи; - средната годишна температура на околната среда; За подземно полагане - средната годишна температура на почвата, която за повечето градове е в диапазона от +1 до +5. При полагане в тунели, в помещения, неотопляеми технически под- полета, надземно полагане на открито - средната температура на околния въздух за периода на експлоатация, която се взема: при полагане в тунели = 40; при полагане на закрито = 20; неотопляеми технически полета = 5; при полагане над земя на открито - средната температура на околната среда за периода на експлоатация; Видовете допълнителни термични съпротивления зависят от метода на полагане на отоплителни мрежи. тунели и технически подземни площадки (2.69) За подземно полагане на канали (2.70) За подземно полагане без канали (2.71) където е термичното съпротивление на повърхността на изолационния слой, m ° C / W, определено по формулата, (2.72) където е коефициентът на топлопреминаване от повърхността на топлоизолацията към околния въздух, W / (m2 ° С ), който съгласно [4] се взема: при полагане в канали = 8 W / (m2 · ° С); при полагане в технически подземни, затворени помещения и на открито съгласно таблица.

2.1; d е външният диаметър на тръбопровода, m; Таблица 2.1 Стойности на коефициента на топлопреминаване a, W / (m2 × ° С) Изолиран обект На закрито На открито при скорост на вятъра 3, m / s Покрития с ниска емисионност 1 Покрития с висока емисионност 251015 Хоризонтални тръбопроводи 7102026351 поцинкована стомана, листове от алуминиеви сплави и алуминий с оксиден филм.2 Те включват мазилки, азбесто-циментови покрития, фибростъкло, различни цветове (с изключение на боя с алуминиев прах) .3 При липса на информация за скоростта на вятъра , стойности, съответстващи на скорост от 10 m / s. термично съпротивление на повърхността на канала, определено по формулата, (2.73) където е коефициентът на топлопреминаване от въздуха към вътрешната повърхност на канала; = 8 W / (m2 · ° С); е вътрешният еквивалентен диаметър на канала, m, определен по формулата, (2.74) където F е вътрешният канал на секцията, m2; P- периметър на страните по вътрешни размери, m; - термично съпротивление на определя се стената на канала съгласно формулата, (2.75) където е топлопроводимостта на стената на канала; за стоманобетон = 2,04 W / (m ° С); - външен еквивалентен диаметър на канала, определен от външните размери на канала, m; - термично съпротивление на почвата, определено по формулата, (2,76) където е топлинната проводимост на почвата, в зависимост от нейната структура и влага. При липса на данни стойността му може да бъде взета за влажни почви = 2-2,5 W / (m ° C), за сухи почви = 1,0-1,5 W / (m ° C); h е дълбочината на оста на топлинна тръба от повърхността на земята, m; - допълнително термично съпротивление, като се вземе предвид взаимното влияние на тръбите по време на безканално полагане, чиято стойност се определя от формулите: за захранващия тръбопровод; (2.77) за връщащия тръбопровод, (2.78) където h е дълбочината на осите на тръбопровода, m; b е разстоянието между осите на тръбопровода, m, взето като функция от техните номинални диаметри на отвора съгласно таблицата. 2.2 Таблица 2.2 Разстояние между осите на тръбопроводите dy, mm 50-80 100 125-150 200 250 300 350 400 450 500 600 700b, mm 350 400 500 550 600 650 700 600 900 1000 1300 1400, са коефициентите, които отчитат взаимно влияние на температурните полета на съседни топлопроводи, определени по формулите:, W / m (вж.

(2.68)) Проектната дебелина на топлоизолационния слой в топлоизолационни конструкции на основата на влакнести материали и продукти (рогозки, плочи, платно) трябва да бъде закръглена до стойности, кратни на 10 mm. Конструкции на базата на цилиндри от минерална вата, твърди клетъчни материали, разпенен синтетичен каучук, полиетиленова пяна и разпенени пластмаси, ако изчислената дебелина на топлоизолационния слой не съвпада с номенклатурната дебелина на избрания материал, следва да се вземе най-близката по-голяма дебелина на топлоизолационния материал според действащата номенклатура.с различна дебелина не надвишава 3 мм.Минималната дебелина на топлоизолационния слой трябва да се вземе: при изолиране с влакнести цилиндри материали - равни на минималната дебелина, предвидена от държавните стандарти или технически условия; при изолиране с тъкани, фибростъкло, корди - 20 mm за изолация с продукти, изработени от влакнести уплътнителни материали - 20 мм; за изолация с твърди материали, изделия от разпенени полимери - равна на минималната дебелина, предвидена в държавните стандарти или технически спецификации. Максималната дебелина на топлоизолационния слой в конструкциите на топлоизолация на оборудването и тръбопроводите е дадена в таблица 2.3. Таблица 2.3 Максимална дебелина на тръбопроводите.,mmSposob уплътнение truboprovodaNadzemnyyV тунел чрез преминаване kanalePredelnaya дебелина на изолационния слой, mm, при температура, ° С 20 и bolee20 и boleedo 150 vkl.3214010080451401008057150120907616014090891701601001081801601001332001601001592201601202192301801202732301801203252402001203772402001204262502201404762502201405302602201406302802401407202802401408203002401409203002601401020 и bolee320260140Primechaniya2 Ако границата дебелина по-голяма изчислената изолация, тя трябва да бъде по-ефективно топлоизолационен материал на ограничават и ограничават дебелината на топлоизолацията, ако това е допустимо при условията на технологичния процес.Примери за изчисляване на дебелината на изолационния слой за различни методи за полагане на отоплителни мрежи са дадени на страници 76-82 от ръководството.

Източници:

stroyinform.ru
infopedia.su
studfiles.net

Няма подобни публикации, но има и по-интересни.

Методът за изчисляване на еднослойна топлоизолационна структура

Основната формула за изчисляване на топлоизолацията на тръбопроводите показва връзката между величината на топлинния поток от работещата тръба, покрита със слой изолация, и нейната дебелина. Формулата се прилага, ако диаметърът на тръбата е по-малък от 2 m:

Формулата за изчисляване на топлоизолацията на тръбите.

ln B = 2πλ [K (tt - до) / qL - Rn]

В тази формула:

λ - коефициент на топлопроводимост на изолацията, W / (m ⁰C);
K - безразмерен коефициент на допълнителни топлинни загуби през крепежни елементи или опори, някои K стойности могат да бъдат взети от таблица 1;
tт - температура в градуси на транспортираната среда или топлоносител;
до - температура на външния въздух, ⁰C;
qL е топлинният поток, W / m2;
Rн - устойчивост на топлопреминаване по външната повърхност на изолацията, (m2 ⁰C) / W.

маса 1

Условия за полагане на тръби	Стойността на коефициента К
Стоманените тръбопроводи са отворени по улицата, през канали, тунели, отворени на закрито върху плъзгащи се опори с номинален диаметър до 150 mm.	1.2
Стоманените тръбопроводи са отворени по улицата, през канали, тунели, отворени на закрито върху плъзгащи се опори с номинален диаметър 150 mm и повече.	1.15
По улицата са отворени стоманени тръбопроводи, по канали, тунели, отворени на закрито върху окачени опори.	1.05
Неметални тръбопроводи, положени върху горни или плъзгащи се опори.	1.7
Безканален начин на полагане.	1.15

Стойността на топлопроводимостта λ на изолацията е референтна, в зависимост от избрания топлоизолационен материал. Препоръчва се температурата на транспортираната среда tt да се вземе като средна температура през годината, а на външния въздух - като средна годишна температура. Ако изолираният тръбопровод преминава в помещението, тогава температурата на околната среда се задава от заданието на техническия проект и при нейно отсъствие тя се приема равна на + 20 ° C. Индикаторът за устойчивост на топлообмен на повърхността на топлоизолационна конструкция Rн за външни условия на монтаж може да бъде взет от Таблица 2.

таблица 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

Забележка: Стойността на Rn при междинни стойности на температурата на охлаждащата течност се изчислява чрез интерполация. Ако температурният индикатор е под 100 ⁰C, стойността на Rn се приема като за 100 ⁰C.

Показател Б трябва да се изчислява отделно:

Таблица за загуба на топлина за различни дебелини на тръбите и топлоизолация.

B = (dот + 2δ) / dtr, тук:

diz - външен диаметър на топлоизолационната конструкция, m;
dtr - външен диаметър на защитената тръба, m;
δ е дебелината на топлоизолационната конструкция, m.

Изчисляването на дебелината на изолацията на тръбопроводите започва с определяне на индикатора ln B, замествайки стойностите на външните диаметри на тръбата и топлоизолационната конструкция, както и дебелината на слоя, във формулата, след което параметърът ln От таблицата на естествените логаритми се намира В, което се замества в основната формула заедно с показателя за нормализирания топлинен поток qL и се изчислява. Тоест дебелината на изолацията на тръбопровода трябва да бъде такава, че дясната и лявата страна на уравнението да станат идентични. Тази стойност на дебелината трябва да се вземе за по-нататъшно развитие.

Разглежданият метод за изчисление, приложен за тръбопроводи с диаметър по-малък от 2 м. За тръби с по-голям диаметър изчисляването на изолацията е малко по-просто и се извършва както за равна повърхност, така и по различна формула:

δ = [K (tt - до) / qF - Rn]

В тази формула:

δ е дебелината на топлоизолационната конструкция, m;
qF е стойността на нормализирания топлинен поток, W / m2;
други параметри - както при формулата за изчисление за цилиндрична повърхност.

Как сами да изчислите дебелината, като използвате формулата

Когато данните, получени с помощта на онлайн калкулатор, изглеждат съмнителни, струва си да опитате аналоговия метод, използвайки инженерна формула за изчисляване на дебелината на топлоизолационния материал. За изчислението те работят съгласно следния алгоритъм:

Формулата се използва за изчисляване на термичното съпротивление на изолацията.
Изчислете линейната плътност на топлинния поток.
Изчислете температурните показатели на вътрешната повърхност на изолацията.
Те се обръщат към изчисляването на топлинния баланс и дебелината на изолацията съгласно формулата.

Същите формули се използват за съставяне на алгоритъма за онлайн калкулатора.