Výber ohrievača
Hlavným dôvodom zamrznutia potrubí je nedostatočná rýchlosť cirkulácie nosiča energie. V tomto prípade pri teplotách vzduchu pod nulou môže začať proces kryštalizácie kvapaliny. Preto je dôležitá kvalitná tepelná izolácia potrubí.
Našťastie, naša generácia má nevýslovné šťastie. V nedávnej minulosti sa izolácia potrubí vykonávala iba jednou technológiou, pretože izolácia bola iba jedna - sklená vata. Moderní výrobcovia tepelnoizolačných materiálov ponúkajú jednoducho najširší výber potrubných izolácií, ktoré sa líšia zložením, vlastnosťami a spôsobom aplikácie.
Nie je úplne správne ich navzájom porovnávať a ešte viac povedať, že jeden z nich je najlepší. Pozrime sa teda len na typy materiálov na izoláciu potrubí.
Podľa rozsahu:
- pre rozvody studenej a teplej vody, parovody systémov ústredného kúrenia, rôzne technické zariadenia;
- pre kanalizačné systémy a drenážne systémy;
- pre potrubia ventilačných systémov a mraziacich zariadení.
Vzhľad, ktorý v zásade okamžite vysvetľuje technológiu použitia ohrievačov:
- rolka;
- listnatý;
- puzdro;
- nalievanie;
- kombinovaná (to sa skôr týka spôsobu izolácie potrubia).
Hlavnými požiadavkami na materiály, z ktorých sa vyrába izolácia rúr, sú nízka tepelná vodivosť a dobrá odolnosť voči ohňu.
Nasledujúce materiály spĺňajú tieto dôležité kritériá:
Minerálna vlna. Najčastejšie sa predáva vo forme roliek. Vhodné na izoláciu potrubí vysokoteplotným chladivom. Ak sa však minerálna vlna používa na izoláciu potrubí vo veľkých objemoch, potom táto možnosť nebude z hľadiska úspor veľmi výnosná. Tepelná izolácia z minerálnej vlny sa vyrába navíjaním a následným upevnením syntetickým motúzom alebo nerezovým drôtom.
Na fotografii potrubie izolované minerálnou vlnou
Môže sa používať pri nízkych aj vysokých teplotách. Vhodné pre oceľové, kovoplastové a iné polymérové rúry. Ďalšou pozitívnou vlastnosťou je, že expandovaný polystyrén má valcový tvar a jeho vnútorný priemer je možné zvoliť tak, aby vyhovoval veľkosti akejkoľvek rúry.
Penoizol. Podľa svojich vlastností úzko súvisí s predchádzajúcim materiálom. Spôsob inštalácie penoizolu je však úplne odlišný - jeho aplikácia si vyžaduje špeciálnu inštaláciu striekaním, pretože ide o zložkovú kvapalnú zmes. Po vytvrdnutí penoizolu sa okolo potrubia vytvorí vzduchotesná škrupina, ktorá takmer neumožňuje prechod tepla. Výhodou je aj absencia dodatočného zapínania.
Penoizol v akcii
Fóliová pena. Najnovší vývoj v oblasti izolačných materiálov si však už získal svojich fanúšikov medzi ruskými občanmi. Penofol pozostáva z leštenej hliníkovej fólie a vrstvy polyetylénovej peny.
Takýto dvojvrstvový dizajn nielenže udržuje teplo, ale dokonca pôsobí ako druh ohrievača! Ako viete, fólia má vlastnosti odrážajúce teplo, čo umožňuje akumulovať a odrážať teplo na izolovaný povrch (v našom prípade ide o potrubie).
Fóliový penofol je navyše šetrný k životnému prostrediu, mierne horľavý, odolný voči teplotným extrémom a vysokej vlhkosti.
Ako vidíte, materiálov je veľa! Existuje veľa možností, ako izolovať potrubia. Pri výbere však nezabudnite vziať do úvahy vlastnosti prostredia, vlastnosti izolácie a jednoduchosť jej inštalácie. No, nebolo by na škodu vypočítať tepelnú izoláciu potrubí, aby sa všetko urobilo správne a spoľahlivo.
Kladenie izolácie
Výpočet izolácie závisí od toho, aké pokladanie sa používa. Môže byť vonkajší alebo vnútorný.
Na ochranu vykurovacích systémov sa odporúča vonkajšia izolácia. Aplikuje sa pozdĺž vonkajšieho priemeru, poskytuje ochranu pred tepelnými stratami, výskytom stôp korózie. Na určenie objemu materiálu stačí vypočítať povrch potrubia.
Tepelná izolácia udržuje teplotu v potrubí bez ohľadu na vplyv okolitých podmienok.
Vnútorné pokladanie sa používa na vodovodné potrubie.
Dokonale chráni pred chemickou koróziou, zabraňuje tepelným stratám z teplovodných trás. Zvyčajne ide o náterový materiál vo forme lakov, špeciálnych cementovo-pieskových mált. Výber materiálu je možné vykonať aj v závislosti od toho, aké tesnenie sa použije.
Najčastejšie sa požaduje kladenie kanálov. Na tento účel sú predbežne usporiadané špeciálne kanály a v nich sú umiestnené stopy. Metóda bezkanálového kladenia sa používa menej často, pretože na vykonanie práce je potrebné špeciálne vybavenie a skúsenosti. Metóda sa používa, keď nie je možné vykonať výkopové práce.
Inštalácia izolácie
Výpočet množstva izolácie do značnej miery závisí od spôsobu jej aplikácie. Závisí od miesta aplikácie - pre vnútornú alebo vonkajšiu izolačnú vrstvu.
Môžete to urobiť sami alebo použiť program - kalkulačku na výpočet tepelnej izolácie potrubí. Náter na vonkajšom povrchu sa používa na teplovodné potrubia pri vysokých teplotách, aby ich chránili pred koróziou. Výpočet touto metódou sa redukuje na určenie plochy vonkajšieho povrchu vodovodného systému, aby sa určila potreba na lineárny meter potrubia.
Pre potrubia pre vodovody sa používa vnútorná izolácia. Jeho hlavným účelom je chrániť kov pred koróziou. Používa sa vo forme špeciálnych lakov alebo cementovo-pieskovej kompozície s vrstvou niekoľkých mm.
Výber materiálu závisí od spôsobu kladenia - kanálový alebo bez kanálový. V prvom prípade sú betónové podnosy umiestnené na dne otvorenej priekopy na umiestnenie. Výsledné žľaby sú uzavreté betónovými krytmi, po ktorých je kanál naplnený predtým vykopanou zeminou.
Bezkanálová pokládka sa používa vtedy, keď nie je možné vykopať rozvod kúrenia.
To si vyžaduje špeciálne inžinierske vybavenie. Výpočet objemu tepelnej izolácie potrubí v online kalkulačkách je pomerne presný nástroj, ktorý vám umožňuje vypočítať množstvo materiálov bez toho, aby ste sa museli zaoberať zložitými vzorcami. Miery spotreby materiálu sú uvedené v príslušnom SNiP.
Zverejnené: 29.12.2017
(4 hodnotenia, priemer: 5,00 z 5) Načítava sa…
- Dátum: 15-04-2015Zobrazenia: 139Komentárov: Hodnotenie: 26
Správny výpočet tepelnej izolácie potrubia môže výrazne zvýšiť životnosť potrubí a znížiť ich tepelné straty.
Aby sme sa však pri výpočtoch nedopustili chýb, je dôležité brať do úvahy aj menšie nuansy.
Tepelná izolácia potrubí zabraňuje tvorbe kondenzátu, znižuje tepelnú výmenu potrubí s okolím a zabezpečuje prevádzkyschopnosť komunikácií.
Možnosti izolácie potrubia
Nakoniec zvážte tri efektívne spôsoby tepelnej izolácie potrubí.
Možno vás niektorý z nich osloví:
- Izolácia s vykurovacím káblom. Okrem tradičných metód izolácie existuje aj takáto alternatívna metóda. Použitie kábla je veľmi pohodlné a produktívne vzhľadom na to, že ochrana potrubia pred zamrznutím trvá len šesť mesiacov. V prípade vykurovacích potrubí s káblom dochádza k výraznej úspore námahy a peňazí, ktoré by bolo potrebné vynaložiť na pozemné práce, izolačný materiál a iné body. Návod na obsluhu umožňuje umiestniť kábel tak mimo rúr, ako aj v nich.
Dodatočná tepelná izolácia s vykurovacím káblom
- Ohrievanie vzduchu.Chyba moderných tepelnoizolačných systémov je takáto: často sa neberie do úvahy skutočnosť, že zamrznutie pôdy prebieha podľa princípu „zhora nadol“. Tok tepla prichádzajúci z hlbín zeme smeruje k procesu zamŕzania. Ale kedze zo vsetkych stran potrubia sa robi izolacia, ukaze sa, ze ho odizolujem aj od stupajuceho tepla. Preto je racionálnejšie namontovať ohrievač vo forme dáždnika nad potrubia. V tomto prípade bude vzduchová vrstva akýmsi tepelným akumulátorom.
- "Potrubie v potrubí". Tu je ďalšia rúra položená v polypropylénových rúrach. Aké sú výhody tejto metódy? Po prvé, medzi plusy patrí skutočnosť, že potrubie je možné v každom prípade zahriať. Vykurovanie je navyše možné pomocou zariadenia na nasávanie teplého vzduchu. A v núdzových situáciách môžete núdzovú hadicu rýchlo natiahnuť, čím predídete všetkým negatívnym bodom.
Izolácia potrubia v potrubí
Výpočet objemu izolácie potrubia a kladenie materiálu
- Druhy izolačných materiálov Kladenie izolácie Výpočet izolačných materiálov pre potrubia Odstránenie defektov izolácie
Izolácia potrubí je potrebná, aby sa výrazne znížili tepelné straty.
Vyžaduje sa predbežný výpočet objemu izolácie potrubia. To umožní nielen optimalizovať náklady, ale aj zabezpečiť kompetentný výkon práce a udržiavať potrubia v správnom stave. Správne zvolený materiál môže zabrániť korózii, zlepšiť tepelnú izoláciu.
Schéma izolácie potrubia.
Na ochranu tratí sa dnes dajú použiť rôzne druhy náterov. Je však potrebné vziať do úvahy presne to, ako a kde bude komunikácia prebiehať.
Pre vodovodné potrubia možno použiť dva typy ochrany naraz - vnútorný náter a vonkajší. Pre vykurovacie trasy sa odporúča použiť minerálnu vlnu alebo sklenenú vlnu a pre priemyselné trasy kúpiť polyuretánovú penu. Výpočty sa vykonávajú rôznymi metódami, všetko závisí od typu zvoleného povlaku.
Charakteristika kladenia sietí a normatívnej metodiky výpočtu
Vykonávanie výpočtov na určenie hrúbky tepelne izolačnej vrstvy valcových plôch je pomerne namáhavý a zložitý proces.
Ak nie ste pripravení zveriť to odborníkom, mali by ste sa zásobiť pozornosťou a trpezlivosťou, aby ste dosiahli správny výsledok. Najbežnejším spôsobom výpočtu tepelnej izolácie potrubí je výpočet podľa normalizovaných ukazovateľov tepelných strát
Faktom je, že SNiP stanovil hodnoty tepelných strát potrubím rôznych priemerov a rôznymi spôsobmi ich kladenia:
Schéma izolácie potrubia.
- otvorená cesta na ulici;
- otvorené v miestnosti alebo tuneli;
- bezkanálový spôsob;
- v nepriechodných kanáloch.
Podstatou výpočtu je výber tepelne izolačného materiálu a jeho hrúbky tak, aby množstvo tepelných strát nepresiahlo hodnoty predpísané v SNiP. Metodiku výpočtu upravujú aj regulačné dokumenty, a to príslušný Kódex pravidiel. Ten ponúka o niečo jednoduchšiu metodiku ako väčšina existujúcich technických referencií. Zjednodušenia sú ukončené v týchto momentoch:
Tepelné straty pri ohreve stien potrubia v ňom dopravovaným médiom sú zanedbateľné v porovnaní so stratami, ktoré sa strácajú vo vonkajšej izolačnej vrstve. Z tohto dôvodu môžu byť ignorované.
Prevažná väčšina všetkých procesných a sieťových potrubí je vyrobená z ocele, jej odolnosť voči prestupu tepla je extrémne nízka. Najmä v porovnaní s rovnakým ukazovateľom izolácie
Preto sa odpor kovovej steny potrubia proti prenosu tepla neodporúča brať do úvahy.
Tepelný výpočet tepelnej siete
Pre tepelný výpočet použijeme nasledujúce údaje:
· teplota vody v prívodnom potrubí 85 °C;
· teplota vody vo vratnom potrubí 65 °C;
· priemerná teplota vzduchu za vykurovacie obdobie Moldavskej republiky +0,6 °C;
Vypočítajte straty neizolovaných potrubí. Približné určenie tepelných strát na 1 m neizolovaného potrubia v závislosti od rozdielu teplôt medzi stenou potrubia a okolitým vzduchom je možné vykonať pomocou nomogramu. Hodnota tepelnej straty určená nomogramom sa vynásobí korekčnými faktormi:
kde: a - korekčný faktor zohľadňujúci teplotný rozdiel, a=0,91;
b je korekcia na žiarenie, pre d= 45 mm a d= 76 mm b= 1,07 a pre d= 133 mm b=1,08;
l — dĺžka potrubia, m.
Tepelné straty 1 m neizolovaného potrubia určené nomogramom:
pre d= 133 mm Qžiadne M= 500 W/m; pre d= 76 mm Qžiadne M= 350 W/m; pre d= 45 mm Qžiadne M= 250 W/m.
Vzhľadom na to, že tepelné straty budú na prívodnom aj vratnom potrubí, tepelné straty sa musia vynásobiť 2:
kW.
Pre tepelné straty závesných podpier atď. 10% sa pripočítava k tepelným stratám najviac neizolovaného potrubia.
kW.
Normatívne hodnoty priemerných ročných tepelných strát pre tepelnú sieť pri nadzemnom ukladaní sa určujú podľa nasledujúcich vzorcov:
kde: , - normatívne priemerné ročné tepelné straty prívodného a vratného potrubia nadzemných častí uloženia, W;
, - normatívne hodnoty špecifických tepelných strát dvojrúrkových sietí na ohrev vody, respektíve prívodných a vratných potrubí pre každý priemer potrubia pre nadzemné uloženie, W / m, určené;
l - dĺžka úseku vykurovacej siete, charakterizovaná rovnakým priemerom potrubí a typom tesnenia, m;
— koeficient miestnych tepelných strát zohľadňujúci tepelné straty tvaroviek, podpier a kompenzátorov. Hodnota koeficientu v súlade s sa berie pre nadzemné uloženie 1,25.
Výpočet tepelných strát izolovaných vodovodných potrubí je zhrnutý v tabuľke 3.4.
Tabuľka 3.4 - Výpočet tepelných strát izolovaných vodovodných potrubí
|
dn, mm |
, W/m |
, W/m |
l, m |
,W |
, W |
|
133 |
59 |
49 |
92 |
6,79 |
5,64 |
|
76 |
41 |
32 |
326 |
16,71 |
13,04 |
|
49 |
32 |
23 |
101 |
4,04 |
2,9 |
Priemerná ročná tepelná strata izolovanej tepelnej siete bude 49,12 kW/an.
Na vyhodnotenie účinnosti izolačnej konštrukcie sa často používa ukazovateľ nazývaný koeficient účinnosti izolácie:
kde QG ,Qa - tepelné straty neizolovaných a izolovaných potrubí, W.
Faktor účinnosti izolácie:
Spôsob výpočtu jednovrstvovej tepelnoizolačnej konštrukcie
Základný vzorec pre výpočet tepelnej izolácie potrubí ukazuje vzťah medzi veľkosťou tepelného toku z existujúceho potrubia pokrytého vrstvou izolácie a jeho hrúbkou. Vzorec sa použije, ak je priemer potrubia menší ako 2 m:
Vzorec na výpočet tepelnej izolácie potrubí.
ln B = 2πλ [K(tt - t®) / qL - Rn]
V tomto vzorci:
- λ je tepelná vodivosť izolácie, W/(m ⁰C);
- K je bezrozmerný koeficient dodatočných tepelných strát cez upevňovacie prvky alebo podpery, niektoré hodnoty K možno prevziať z tabuľky 1;
- t je teplota prepravovaného média alebo chladiacej kvapaliny v stupňoch;
- to je teplota vonkajšieho vzduchu, ⁰C;
- qL je hodnota tepelného toku, W/m2;
- Rn - odolnosť proti prestupu tepla na vonkajšom povrchu izolácie, (m2 ⁰C) / W.
stôl 1
| podmienky kladenia potrubia | Hodnota koeficientu K |
| Oceľové potrubia otvorene pozdĺž ulice, pozdĺž kanálov, tunelov, otvorene v interiéri na posuvných podperách s menovitým priemerom do 150 mm. | 1.2 |
| Oceľové potrubia otvorene pozdĺž ulice, pozdĺž kanálov, tunelov, otvorene v interiéri na posuvných podperách s menovitým priemerom 150 mm alebo viac. | 1.15 |
| Oceľové potrubia otvorene pozdĺž ulice, pozdĺž kanálov, tunelov, otvorene v miestnostiach na zavesených podperách. | 1.05 |
| Nekovové potrubia uložené na závesných alebo posuvných podperách. | 1.7 |
| Bezkanálová metóda kladenia. | 1.15 |
Hodnota tepelnej vodivosti izolácie λ je referenčná v závislosti od zvoleného tepelnoizolačného materiálu. Teplotu prepravovaného média t sa odporúča brať ako priemernú počas roka a vonkajšieho vzduchu t ako priemernú ročnú.Ak izolované potrubie vedie v interiéri, potom je teplota okolia stanovená špecifikáciou projektu a ak nie je, predpokladá sa +20 °C. Index odolnosti proti prestupu tepla na povrchu tepelnoizolačnej konštrukcie Rn pre podmienky kladenia pozdĺž ulice je možné prevziať z tabuľky 2.
tabuľka 2
| Rn, (m2 ⁰C) / W | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tt = 100 °C | 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 °C | 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 °C | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.016 | 0.014 | 0.012 |
Poznámka: Hodnota Rн pri stredných hodnotách teploty chladiacej kvapaliny sa vypočíta interpoláciou. Ak je teplotný index nižší ako 100 ⁰C, hodnota Rn sa berie ako pre 100 ⁰C.
Indikátor B by sa mal vypočítať samostatne:
Tabuľka tepelných strát pre rôzne hrúbky potrubí a tepelnej izolácie.
B = (dout + 2δ) / dtr, tu:
- diz je vonkajší priemer tepelne izolačnej konštrukcie, m;
- dtr je vonkajší priemer chráneného potrubia, m;
- δ je hrúbka tepelnoizolačnej konštrukcie, m.
Výpočet hrúbky izolácie potrubia začína určením indexu ln B, pričom sa do vzorca nahrádzajú hodnoty vonkajších priemerov potrubia a tepelnoizolačnej konštrukcie, ako aj hrúbka vrstvy, po ktorej sa ln Parameter B sa zistí z tabuľky prirodzených logaritmov. Do hlavného vzorca sa dosadí spolu s normalizovaným indexom tepelného toku qL a urobí sa výpočet. To znamená, že hrúbka tepelnej izolácie potrubia musí byť taká, aby pravá a ľavá časť rovnice boli identické. Táto hodnota hrúbky by sa mala vziať do úvahy pre ďalší vývoj.
Uvažovaná metóda výpočtu aplikovaná na potrubia s priemerom menším ako 2 m. Pre potrubia s väčším priemerom je výpočet izolácie o niečo jednoduchší a vykonáva sa pre rovný povrch a pomocou iného vzorca:
δ \u003d [K (tt - tо) / qF - Rn]
V tomto vzorci:
- δ je hrúbka tepelnoizolačnej konštrukcie, m;
- qF je hodnota normalizovaného tepelného toku, W/m2;
- ostatné parametre sú rovnaké ako vo výpočtovom vzorci pre valcovú plochu.
Spôsob výpočtu viacvrstvovej tepelne izolačnej konštrukcie
Izolačný stôl pre medené a oceľové rúry.
Niektoré prepravované médiá majú dostatočne vysokú teplotu, ktorá sa takmer nezmenená prenáša na vonkajší povrch kovovej rúry. Pri výbere materiálu na tepelnú izoláciu takéhoto objektu čelia takému problému: nie každý materiál je schopný odolávať vysokým teplotám, napríklad 500 - 600 ° C. Výrobky schopné kontaktu s takým horúcim povrchom zase nemajú dostatočne vysoké tepelnoizolačné vlastnosti a hrúbka konštrukcie sa ukáže byť neprijateľne veľká. Riešením je použitie dvoch vrstiev rôznych materiálov, z ktorých každá plní svoju funkciu: prvá vrstva chráni horúci povrch pred druhou a druhá chráni potrubie pred účinkami nízkych vonkajších teplôt. Hlavnou podmienkou takejto tepelnej ochrany je, aby teplota na rozhraní vrstiev t1,2 bola prijateľná pre materiál vonkajšieho izolačného povlaku.
Na výpočet hrúbky izolácie prvej vrstvy sa používa vzorec uvedený vyššie:
δ \u003d [K (tt - tо) / qF - Rn]
Druhá vrstva sa vypočíta podľa rovnakého vzorca, pričom namiesto povrchovej teploty potrubia tт sa nahradí teplota na rozhraní dvoch tepelnoizolačných vrstiev t1,2. Na výpočet hrúbky prvej vrstvy izolácie pre valcové povrchy rúr s priemerom menším ako 2 m sa používa vzorec rovnakého typu ako pre jednovrstvovú štruktúru:
ln B1 = 2πλ [K(tt — t1,2) / qL — Rn]
Dosadením hodnoty ohrevu rozhrania dvoch vrstiev t1,2 a normalizovanej hodnoty hustoty tepelného toku qL namiesto teploty okolia sa zistí hodnota ln B1. Po určení číselnej hodnoty parametra B1 pomocou tabuľky prirodzených logaritmov sa hrúbka izolácie prvej vrstvy vypočíta podľa vzorca:
Údaje pre výpočet tepelnej izolácie.
δ1 = dout1 (B1 - 1) / 2
Výpočet hrúbky druhej vrstvy sa vykonáva pomocou rovnakej rovnice, len teraz namiesto teploty chladiacej kvapaliny tt pôsobí teplota rozhrania dvoch vrstiev t1,2:
ln B2 = 2πλ [K(t1,2 - t0) / qL - Rn]
Výpočty sa robia podobným spôsobom a hrúbka druhej tepelne izolačnej vrstvy sa vypočíta podľa rovnakého vzorca:
δ2 = dout2 (B2 - 1) / 2
Je veľmi ťažké vykonať takéto zložité výpočty ručne a stratí sa veľa času, pretože v celej trase potrubia sa jeho priemery môžu niekoľkokrát meniť. Preto, aby sa ušetrili mzdové náklady a čas na výpočet hrúbky izolácie technologických a sieťových potrubí, odporúča sa použiť osobný počítač a špecializovaný softvér. Ak neexistuje, algoritmus výpočtu je možné zadať do programu Microsoft Excel a rýchlo a úspešne získať výsledky.
