Valg af varmelegeme
Hovedårsagen til frysning af rørledninger er energibærerens utilstrækkelige cirkulationshastighed. I dette tilfælde, ved temperaturer under nul, kan processen med krystallisation af væsken begynde. Så højkvalitets termisk isolering af rør er afgørende.
Heldigvis er vores generation usigeligt heldige. I den seneste tid blev isolering af rørledninger kun udført ved hjælp af en teknologi, da der kun var en isolering - glasuld. Moderne producenter af termiske isoleringsmaterialer tilbyder simpelthen det bredeste udvalg af rørisolering, som adskiller sig i sammensætning, egenskaber og påføringsmetode.
Det er ikke helt korrekt at sammenligne dem med hinanden, og endnu mere at sige, at en af dem er den bedste. Så lad os bare se på typerne af rørisoleringsmaterialer.
Efter omfang:
- til rørledninger med koldt og varmt vand, damprørledninger til centralvarmesystemer, forskelligt teknisk udstyr;
- til kloaksystemer og afløbssystemer;
- til rør af ventilationsanlæg og fryseudstyr.
I udseende, som i princippet umiddelbart forklarer teknologien til brug af varmeapparater:
- rulle;
- bladrige;
- beklædning;
- hælde;
- kombineret (dette refererer snarere allerede til metoden til rørledningsisolering).
De vigtigste krav til de materialer, som rørisoleringen er lavet af, er lav varmeledningsevne og god modstand mod brand.
Følgende materialer opfylder disse vigtige kriterier:
Mineraluld. Oftest sælges i form af ruller. Velegnet til isolering af rørledninger med højtemperaturkølevæske. Men hvis mineraluld bruges til at isolere rør i store mængder, vil denne mulighed ikke være særlig rentabel med hensyn til besparelser. Termisk isolering med mineraluld fremstilles ved vikling, efterfulgt af fastgørelse med syntetisk sejlgarn eller rustfri ståltråd.
På billedet en rørledning isoleret med mineraluld
Den kan bruges ved både lave og høje temperaturer. Velegnet til stål, metal-plast og andre polymerrør. En anden positiv egenskab er, at ekspanderet polystyren har en cylindrisk form, og dens indvendige diameter kan vælges, så den passer til størrelsen af ethvert rør.
Penoizol. Ifølge dets egenskaber er det tæt forbundet med det tidligere materiale. Imidlertid er installationsmetoden for penoizol helt anderledes - dens anvendelse kræver en speciel sprayinstallation, da det er en flydende komponentblanding. Efter at penoizol er hærdet, dannes en lufttæt skal omkring røret, som næsten ikke tillader varme at passere igennem. Fordelen her er også manglen på yderligere fastgørelse.
Penoizol i aktion
Folie skum. Den seneste udvikling inden for isoleringsmaterialer, men har allerede vundet sine fans blandt russiske borgere. Penofol består af poleret aluminiumsfolie og et lag polyethylenskum.
Sådan et to-lags design holder ikke kun på varmen, men fungerer endda som en slags varmelegeme! Som du ved, har folien varmereflekterende egenskaber, som giver dig mulighed for at akkumulere og reflektere varme til den isolerede overflade (i vores tilfælde er dette en rørledning).
Derudover er foliepenofol miljøvenlig, let brandfarlig, modstandsdygtig over for ekstreme temperaturer og høj luftfugtighed.
Som du kan se, er der masser af materialer! Der er rigeligt at vælge, hvordan man isolerer rør med. Men når du vælger, skal du ikke glemme at tage hensyn til miljøets egenskaber, isoleringens egenskaber og dens lette installation. Nå, det ville ikke skade at beregne den termiske isolering af rør for at gøre alt korrekt og pålideligt.
Isolerings lægning
Isoleringsberegningen afhænger af, hvilken lægning der anvendes. Det kan være eksternt eller internt.
Udvendig isolering anbefales for at beskytte varmesystemer. Det påføres langs den ydre diameter, giver beskyttelse mod varmetab, udseendet af spor af korrosion. For at bestemme mængden af materiale er det tilstrækkeligt at beregne rørets overfladeareal.
Termisk isolering opretholder temperaturen i rørledningen, uanset påvirkningen på den af miljøforhold.
Indvendig lægning anvendes til VVS.
Det beskytter perfekt mod kemisk korrosion, forhindrer varmetab fra varmtvandsveje. Normalt er dette et belægningsmateriale i form af lakker, specielle cement-sandmørtler. Materialevalget kan også foretages afhængig af hvilken pakning der skal bruges.
Kanallægning er oftest efterspurgt. Til dette er der foreløbigt arrangeret specielle kanaler, og sporene er placeret i dem. Den kanalløse udlægningsmetode er mindre udbredt, da der kræves særligt udstyr og erfaring for at udføre arbejdet Metoden anvendes, når det ikke er muligt at udføre gravearbejde.
Montering af isolering
Beregningen af mængden af isolering afhænger i høj grad af metoden til dens anvendelse. Det afhænger af påføringsstedet - for et indvendigt eller udvendigt isoleringslag.
Du kan gøre det selv eller bruge programmet - en regnemaskine til beregning af varmeisolering af rørledninger. Belægning på den ydre overflade bruges til varmtvandsrørledninger ved høje temperaturer for at beskytte det mod korrosion. Beregningen med denne metode reduceres til at bestemme arealet af den ydre overflade af vandforsyningssystemet for at bestemme behovet pr. lineær meter rør.
Til rør til vandledning anvendes indvendig isolering. Dens hovedformål er at beskytte metallet mod korrosion. Det bruges i form af specielle lakker eller en cement-sandsammensætning med et lag flere mm tykt.
Valget af materiale afhænger af lægningsmetoden - kanal eller kanalløs. I det første tilfælde placeres betonbakker i bunden af den åbne rende til placering. De resulterende tagrender lukkes med betondæksler, hvorefter kanalen fyldes med tidligere udgravet jord.
Kanalløs lægning anvendes, når det ikke er muligt at grave en varmeledning.
Dette kræver specielt ingeniørudstyr. Beregning af volumen af termisk isolering af rørledninger i online-regnemaskiner er et ret præcist værktøj, der giver dig mulighed for at beregne mængden af materialer uden at rode med komplekse formler. Materialeforbrugssatser er angivet i den relevante SNiP.
Udgivet: 29. december 2017
(4 bedømmelser, gennemsnit: 5,00 ud af 5) Indlæser...
- Dato: 15-04-2015Visninger: 139Kommentarer: Bedømmelse: 26
Korrekt beregning af rørledningens varmeisolering kan øge rørenes levetid betydeligt og reducere deres varmetab.
Men for ikke at lave fejl i beregningerne er det vigtigt at tage højde for selv mindre nuancer.
Den termiske isolering af rørledninger forhindrer dannelsen af kondensat, reducerer varmeudvekslingen af rør med miljøet og sikrer driften af kommunikation.
Muligheder for isolering af rørledninger
Overvej til sidst tre effektive måder til termisk isolering af rørledninger.
Måske vil en af dem appellere til dig:
- Isolering med varmekabel. Ud over traditionelle isoleringsmetoder findes der en sådan alternativ metode. Det er meget praktisk og produktivt at bruge et kabel, da det kun tager seks måneder at beskytte rørledningen mod at fryse. I tilfælde af varmerør med et kabel er der en betydelig besparelse af kræfter og penge, der skulle bruges på jordarbejde, isoleringsmateriale og andre punkter. Betjeningsvejledningen gør det muligt at placere kablet både uden for rørene og inde i dem.
Ekstra termisk isolering med varmekabel
- Luftopvarmning.Fejlen ved moderne termiske isoleringssystemer er denne: ofte tages der ikke højde for det faktum, at jordfrysning sker i henhold til "top-down"-princippet. Strømmen af varme, der kommer fra jordens dybder, tenderer mod frysningsprocessen. Men da der udføres isolering på alle sider af rørledningen, viser det sig, at jeg også vil isolere den fra stigende varme. Derfor er det mere rationelt at montere en varmelegeme i form af en paraply over rørene. I dette tilfælde vil luftlaget være en slags varmeakkumulator.
- "Rør i et rør". Her er endnu et rør lagt i polypropylenrør. Hvad er fordelene ved denne metode? Først og fremmest inkluderer plusserne det faktum, at rørledningen under alle omstændigheder kan varmes op. Derudover er opvarmning mulig med en varmluftsugeanordning. Og i nødsituationer kan du hurtigt strække nødslangen og derved forhindre alle de negative punkter.
Rør-i-rør isolering
Beregning af volumen af rørledningsisolering og lægning af materialet
- Typer af isoleringsmaterialer Udlægning af isolering Beregning af isoleringsmaterialer til rørledninger Fjernelse af isoleringsfejl
Isolering af rørledninger er nødvendig for at reducere varmetabet betydeligt.
Foreløbig beregning af volumen af rørledningsisolering er påkrævet. Dette vil gøre det muligt ikke kun at optimere omkostningerne, men også at sikre den kompetente udførelse af arbejdet, vedligeholde rørene i korrekt stand. Korrekt udvalgt materiale kan forhindre korrosion, forbedre termisk isolering.
Rørisoleringsskema.
I dag kan forskellige typer belægninger bruges til at beskytte spor. Men det er nødvendigt at tage højde for præcis, hvordan og hvor kommunikation vil finde sted.
Til vandrør kan der bruges to typer beskyttelse på én gang - indvendig belægning og ekstern. Til opvarmningsruter anbefales det at bruge mineraluld eller glasuld, og til industrielle køb polyurethanskum. Beregninger udføres ved forskellige metoder, det hele afhænger af den valgte type belægning.
Karakteristika for netværkslægning og normativ beregningsmetodologi
Udførelse af beregninger for at bestemme tykkelsen af det varmeisolerende lag af cylindriske overflader er en ret besværlig og kompleks proces.
Hvis du ikke er klar til at overlade det til specialister, bør du fylde op med opmærksomhed og tålmodighed for at få det rigtige resultat. Den mest almindelige måde at beregne den termiske isolering af rør på er at beregne i henhold til de normaliserede indikatorer for varmetab
Faktum er, at SNiP etablerede værdierne for varmetab ved rørledninger med forskellige diametre og med forskellige metoder til at lægge dem:
Ordning for rørisolering.
- åben vej på gaden;
- åben i et rum eller en tunnel;
- kanalløs måde;
- i ufremkommelige kanaler.
Essensen af beregningen er valget af varmeisolerende materiale og dets tykkelse på en sådan måde, at mængden af varmetab ikke overstiger de værdier, der er foreskrevet i SNiP. Beregningsmetoden er også reguleret af regulatoriske dokumenter, nemlig af det relevante regelsæt. Sidstnævnte tilbyder en lidt mere forenklet metode end de fleste eksisterende tekniske referencer. Forenklinger afsluttes i sådanne øjeblikke:
Varmetabet under opvarmning af rørvæggene af mediet, der transporteres i det, er ubetydeligt sammenlignet med tabene, der går tabt i det ydre isoleringslag. Af denne grund kan de blive ignoreret.
Langt størstedelen af alle proces- og netværksrørledninger er lavet af stål, dens modstand mod varmeoverførsel er ekstremt lav. Især sammenlignet med den samme indikator for isolering
Derfor anbefales modstanden mod varmeoverførsel af rørets metalvæg ikke at blive taget i betragtning.
Termisk beregning af varmenettet
Til termisk beregning tager vi følgende data:
· temperatur af vand i forsyningsledningen 85 °C;
· temperatur af vand i returledningen 65 °C;
· gennemsnitlig lufttemperatur for opvarmningsperioden i Republikken Moldova +0,6 °C;
Beregn tabene af uisolerede rørledninger. En omtrentlig bestemmelse af varmetab pr. 1 m af en uisoleret rørledning, afhængig af temperaturforskellen mellem rørledningsvæggen og den omgivende luft, kan foretages ved hjælp af et nomogram. Værdien af varmetab, bestemt af nomogrammet, ganges med korrektionsfaktorerne:
hvor: -en - korrektionsfaktor under hensyntagen til temperaturforskellen, -en=0,91;
b er korrektionen for stråling, for d=45 mm og d= 76 mm b= 1,07 og for d=133 mm b=1,08;
l — rørledningslængde, m.
Varmetab på 1 m uisoleret rørledning, bestemt af nomogrammet:
til d=133 mm Qnom=500 W/m; til d= 76 mm Qnom=350 W/m; til d= 45 mm Qnom=250 W/m.
I betragtning af at varmetab vil være både på forsynings- og returledninger, skal varmetabet ganges med 2:
kW.
Til varmetab af ophængningsstøtter mv. 10 % tillægges varmetabet i den mest uisolerede rørledning.
kW.
Normative værdier for gennemsnitlige årlige varmetab for et varmenetværk under overjordisk lægning bestemmes af følgende formler:
hvor: , - normative gennemsnitlige årlige varmetab, henholdsvis af forsynings- og returledningerne til de overjordiske læggesektioner, W;
, - normative værdier for specifikke varmetab af to-rørs vandvarmenet, henholdsvis af forsynings- og returledninger for hver rørdiameter til overjordisk lægning, W/m, bestemt af;
l - længden af sektionen af varmenetværket, kendetegnet ved samme diameter af rørledninger og type pakning, m;
— koefficient for lokale varmetab under hensyntagen til varmetabet fra armaturer, understøtninger og kompensatorer. Værdien af koefficienten i henhold til tages for overjordisk udlægning 1,25.
Beregning af varmetab af isolerede vandledninger er opsummeret i tabel 3.4.
Tabel 3.4 - Beregning af varmetab af isolerede vandledninger
|
dn, mm |
, W/m |
, W/m |
l, m |
,W |
, W |
|
133 |
59 |
49 |
92 |
6,79 |
5,64 |
|
76 |
41 |
32 |
326 |
16,71 |
13,04 |
|
49 |
32 |
23 |
101 |
4,04 |
2,9 |
Det gennemsnitlige årlige varmetab i det isolerede varmenet vil være 49,12 kW/an.
For at evaluere effektiviteten af en isolerende struktur bruges ofte en indikator kaldet isoleringseffektivitetsfaktoren:
hvor QG ,Qog - varmetab af uisolerede og isolerede rør, W.
Isoleringseffektivitetsfaktor:
Metode til beregning af en enkeltlags varmeisolerende struktur
Den grundlæggende formel til beregning af termisk isolering af rørledninger viser forholdet mellem størrelsen af varmefluxen fra det eksisterende rør, dækket med et lag isolering, og dets tykkelse. Formlen anvendes, hvis rørets diameter er mindre end 2 m:
Formlen til beregning af termisk isolering af rør.
ln B = 2πλ [K(tt - tо) / qL - Rn]
I denne formel:
- λ er isoleringens varmeledningsevne, W/(m ⁰C);
- K er den dimensionsløse koefficient for yderligere varmetab gennem fastgørelseselementer eller understøtninger, nogle værdier af K kan tages fra tabel 1;
- t er temperaturen i grader af det transporterede medium eller kølevæske;
- til er den udendørs lufttemperatur, ⁰C;
- qL er værdien af varmefluxen, W/m2;
- Rn - modstand mod varmeoverførsel på den ydre overflade af isoleringen, (m2 ⁰C) / W.
tabel 1
| rørlægningsforhold | Værdien af koefficienten K |
| Stålrørledninger åbent langs gaden, langs kanaler, tunneler, åbent indendørs på glidende understøtninger med en nominel diameter på op til 150 mm. | 1.2 |
| Stålrørledninger åbent langs gaden, langs kanaler, tunneler, åbent indendørs på glidende understøtninger med en nominel diameter på 150 mm eller mere. | 1.15 |
| Stålrørledninger åbent langs gaden, langs kanaler, tunneler, åbent i rum på ophængte understøtninger. | 1.05 |
| Ikke-metalliske rørledninger lagt på ophæng eller glidende understøtninger. | 1.7 |
| Kanalløs lægningsmetode. | 1.15 |
Værdien af isoleringens varmeledningsevne λ er en reference, afhængigt af det valgte varmeisoleringsmateriale. Temperaturen på det transporterede medium t anbefales at tage som gennemsnit i løbet af året, og udeluften t som det gennemsnitlige årlige.Hvis den isolerede rørledning løber indendørs, så er omgivelsestemperaturen indstillet af designspecifikationen, og i mangel heraf antages den at være +20°C. Indekset for modstand mod varmeoverførsel på overfladen af den varmeisolerende struktur Rn for lægningsforhold langs gaden kan hentes fra tabel 2.
tabel 2
| Rn, (m2 ⁰C) / W | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tt = 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 |
| tt = 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 |
| tt = 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 |
Bemærk: Værdien af Rн ved mellemværdier af kølevæsketemperaturen beregnes ved interpolation. Hvis temperaturindekset er under 100 ⁰C, tages Rn-værdien som for 100 ⁰C.
Indikator B skal beregnes separat:
Tabel over varmetab for forskellige tykkelser af rør og varmeisolering.
B = (dout + 2δ) / dtr, her:
- diz er den ydre diameter af den varmeisolerende struktur, m;
- dtr er den ydre diameter af det beskyttede rør, m;
- δ er tykkelsen af den varmeisolerende struktur, m.
Beregningen af rørledningens isoleringstykkelse begynder med at bestemme ln B-indekset, idet man i formlen erstatter værdierne af rørets ydre diametre og den varmeisolerende struktur, samt lagtykkelsen, hvorefter ln B parameter findes fra tabellen over naturlige logaritmer. Den erstattes i hovedformlen sammen med det normaliserede varmefluxindeks qL og lav en beregning. Det vil sige, at tykkelsen af rørledningens termiske isolering skal være sådan, at højre og venstre del af ligningen bliver identiske. Denne tykkelsesværdi bør tages til videre udvikling.
Den overvejede beregningsmetode anvendt på rørledninger med en diameter på mindre end 2 m. For rør med en større diameter er isoleringsberegningen noget enklere og udføres både for en flad overflade og ved hjælp af en anden formel:
δ \u003d [K (tt - tо) / qF - Rn]
I denne formel:
- δ er tykkelsen af den varmeisolerende struktur, m;
- qF er værdien af den normaliserede varmeflux, W/m2;
- andre parametre er de samme som i beregningsformlen for en cylindrisk overflade.
Metode til beregning af en flerlags varmeisolerende struktur
Isoleringsbord til kobber- og stålrør.
Nogle transporterede medier har en tilstrækkelig høj temperatur, som overføres til den ydre overflade af metalrøret næsten uændret. Når de vælger et materiale til termisk isolering af et sådant objekt, står de over for et sådant problem: ikke alle materialer er i stand til at modstå høje temperaturer, for eksempel 500-600⁰C. Produkter, der er i stand til at komme i kontakt med en sådan varm overflade, har til gengæld ikke tilstrækkeligt høje varmeisoleringsegenskaber, og tykkelsen af strukturen vil vise sig at være uacceptabel stor. Løsningen er at bruge to lag af forskellige materialer, som hver udfører sin egen funktion: Det første lag beskytter den varme overflade mod det andet, og sidstnævnte beskytter rørledningen mod virkningerne af lave udendørstemperaturer. Hovedbetingelsen for en sådan termisk beskyttelse er, at temperaturen ved grænsen af lagene t1,2 er acceptabel for materialet i den ydre isolerende belægning.
For at beregne tykkelsen af isoleringen af det første lag bruges formlen, der allerede er givet ovenfor:
δ \u003d [K (tt - tо) / qF - Rn]
Det andet lag beregnes efter samme formel, idet temperaturen ved grænsen af to varmeisolerende lag t1,2 erstattes af rørledningens overfladetemperatur tт. For at beregne tykkelsen af det første lag af isolering til cylindriske overflader af rør med en diameter på mindre end 2 m, bruges en formel af samme type som for en enkeltlagsstruktur:
ln B1 = 2πλ [K(tt — t1,2) / qL — Rn]
Ved at erstatte værdien af opvarmning af grænsen af to lag t1,2 og den normaliserede værdi af varmefluxtætheden qL i stedet for den omgivende temperatur, findes værdien af ln B1. Efter at have bestemt den numeriske værdi af parameteren B1 gennem en tabel med naturlige logaritmer, beregnes tykkelsen af det første lags isolering ved hjælp af formlen:
Data til beregning af varmeisolering.
δ1 = dout1 (B1 - 1) / 2
Beregningen af tykkelsen af det andet lag udføres ved hjælp af den samme ligning, kun nu virker temperaturen på grænsen af to lag t1,2 i stedet for temperaturen på kølemidlet tt:
ln B2 = 2πλ [K(t1,2 - t0) / qL - Rn]
Beregninger udføres på lignende måde, og tykkelsen af det andet varmeisolerende lag beregnes ved hjælp af samme formel:
δ2 = dout2 (B2 - 1) / 2
Det er meget vanskeligt at udføre sådanne komplekse beregninger manuelt, og meget tid går tabt, fordi gennem hele rørledningsruten kan dens diametre ændre sig flere gange. For at spare arbejdsomkostninger og tid til beregning af isoleringstykkelsen af teknologiske og netværksrørledninger anbefales det derfor at bruge en personlig computer og specialiseret software. Hvis der ikke er nogen, kan beregningsalgoritmen indtastes i Microsoft Excel-programmet, mens der hurtigt og med succes opnås resultater.
