Расчет теплоизоляции трубопроводов

Расчет теплоизоляции трубопроводов

I. Рассчитать объем изоляции трубопроводов наружных тепловых сетей

«в деле» в и в .

Исходные данные:

L=40 мм.

Дн=76*3,0 мм.

Тиз= 55 мм.

Изоляция — маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-94).

Покрытие изоляции – стеклопластик рулонный РСТ (ГОСТ 30224-94).

Схема теплотрассы

Тепловая изоляция теплопроводов.

Тепловую изоляцию трубопроводов тепловых сетей арматурно-фланцевых соединений компенсаторов и опор труб применяют при всех способах прокладки независимо от температуры теплоносителя. Конструкция тепловой изоляции состоит из основного теплоизоляционного слоя, наружной защитой покрытия и креплений. Основной теплоизоляционный слой обеспечивает защиту изолируемых поверхностей от потерь тепла. Наружное защитное покрытие предохраняет основной теплоизоляционный слой от механических повреждений, увлажнения и воздействия агрессивных сред. Оно должно быть прочным монолитным, без трещин. Материал и конструкции должны обладать следующими основными свойствами:

-низкой теплопроводностью;

— долговечностью;

— относится к классу не горючих материалов;

— неагрессивностью к металлическим элементам системы.

В настоящее время выпускают:

1. Вата минеральная.

2. Маты прошивные из минеральной ваты со стеклотканью.

3. Плиты из минеральной ваты на синтетических связующих.

4. Плиты повышенной жесткости.

5. Плиты теплоизоляционные совелитовые.

В качестве гидроизоляционных материалов применяют стеклопластик по ТУ 6-48-87-92, изоляция, гидроизоляция, полимерные пленки и штукатурные покрытия.

При надземных прокладках преимущественно металлические покрытия из оцинкованной стали и алюминиевых сплавов.

Правила исчисления объемов работ.

1. Объем изоляции «в деле» в приходящим на 1м. длины трубопровода или оборудования цилиндрической формы исчисляются по формуле:

= 3,14 * (Дн+Т)*Т;

= 3,14*(76 +55)*55=22 623,7мм.*40 000мм. = 904948 .

2. Длина изоляционного трубопровода, а также оборудования цилиндрического или прямоугольного сечения, определяется по осевой линии для каждого сечения, причем арматура и фланцы, фитинги из длины не исключаются.

3. Объем изоляционных отдельных мест, о контрольном измерительных приборов у арматуры, а также возле всякого рода люков, штуцеров, отверстий, на оборудовании учтен расценками и при этом длина изолированного трубопровода измеряется без вычетом указанных мест.

4. Объем работ по отделке изоляции в доле штукатурки, оклейки, установки каркаса, сетки, а также покраски изоляции должен исчисляться по наружной поверхности отделки.

5. Объем работ по покрытию изоляции в ,приходящихся на 1м. длины трубопровода или оборудования цилиндрической формы, рассчитывают по формуле:

=3,14*(Дн+2Т);

=3,14*(76*2*55)=584,04мм.*40000мм.=233616 .

При исчислении объемов работ по прокладке трубопровода из проектной длины трубопровода, надлежит исключить участки по оси трубопроводов занимаемой задвижками и компенсаторами, длину которых принимаем по таблице:

Диаметр условного прохода Задвижки с патрубками
1,25

=40 — 1,25*2 = 37,5 м.

L= 37,5

Технические характеристики трубопроводов и применение материалов.

В настоящее время выпускается стальные трубопроводы и фасонные детали в пенополиуретановых теплоизоляциях с полипропиленовой или стальной гидроизоляционной оболочкой. Предназначенной для строительства сетей центрального теплоснабжения с расчетными параметрами, теплоносителем.

р = 1,6 или 2,5 МПа.; Т=130 с.

Допускающиеся коротковременные перезагрузки до 150 с.

Трубопроводы и фасонные детали представляют собой трех слойную систему, в которой внутренняя стальная труба воспринимает давление и температуру транспортируемую водой. А наружную полиэтиленовую или стальную оболочку выполняет функцию гидроизоляции от грунтовых вод или атмосферной влаги. Слой пенополиуретана теплоизоляции располагается в кольцевом зазоре, между стальной трубой и гидроизоляционной оболочкой. Трубопровод и фасонные детали оснащены проводами системы контроля влажности, которые прокладывают внутри пенополиуретановой изоляции.

Номенклатура теплогидроизоляционных труб включает в себя:

— трубы, отводы, тройники, переходы, неподвижные опоры, запорную арматуру, воздушники и т.д.

Наружн.диам.стал. трубы D мм. Наружн.диам. ПЭ оболочки Д мм. Длина трубы L мм. Высота опоры B мм. Толщ.опоры S мм.

Неподвижная опора

Ст 76-275*16-1-ППУ-П7, где:

Ст- сталь

76-наружный диаметр трубы (мм.)

275- высота опоры (мм.)

16-толщина опоры (мм.)

1- тип изоляции

ППУ- пенополиуретановая изоляция

ПЭ- полиэтиленовая оболочка.

Человек, который сталкивался с проблемой перемерзания труб знает, что это за беда. И на всю жизнь делает вывод о необходимости правильного утепления водопроводных систем. Учиться практичнее всего на чужих ошибках, и во всех деталях хорошо представлять, как правильно произвести расчет теплоизоляции трубопровода.

Важным фактором при укладке труб является глубина их залегания. Если точка промерзания грунта находится на 1,5-2 м. от поверхности земли, то работы по утеплению весьма затруднительны. В этом случае приходит на помощь выбор теплоизолирующего материала и грамотный расчет нужной толщины слоя покрытия.

Виды материалов для утепления труб

На основе этого материала производится много модификаций : Стекловата, Роквул, Изовер, и т.п.

При низкой теплопроводности требует дополнительного покрытия из водонепроницаеиого материала

  • Базальтовые утеплители

Выпускаются в виде цилиндров и просты в монтаже. Имеют защитный покров в виде водотталкивающих материалов.

Производится в виде скорлуп, прост в использовании, не требует дополнительного покрытия. Обладает низкой теплопроводностью.

При монтаже теплоизоляции следует учитывать весовую нагрузку на трубопровод и соответственно рассчитать его крепление.

Расчет толщины слоя изолирующего покрытия определяется теплопроводностью выбранного материала а также конструктивные характеристики системы. Важный момент: теплопроводность повышается пропорционально нагреву трубы. То есть, к утеплению системы горячего водоснабжения следует применить более жесткие требования. Если используется материал с покрытием из фольги или стеклохолста, то максимальная температура не должна превышать 100*С.

Учитывая знания по теплопроводности выбранного материала возможно самостоятельно произвести расчет теплоизоляции трубопровода.

Варианты утепления труб

  • теплозащита обогревающим кабелем.

Трубу обвивают специализированным кабелем.Это очень удобно, если учитывать, что утепление трубы требуется всего полгода. То есть, только в это время возможно ожидать перемерзание труб. В случае такого обогрева происходит значительная экономия средств на земляные работы по прокладке трубопровода на необходимой глубине, на утеплителе и прочих моментах. Кабель может находиться как снаружи трубы, так и внутри ее.

Известно., что наиболее промерзаемым местом является вход трубопроводы в дом. Эту проблему легко решить с помощью греющего кабеля.

  • Утепление трубопровода воздухом

Ошибкой современных систем теплоизоляции является один момент. Они не учитывают, что промерзание грунта происходит сверху вниз, а навстречу ему стремится тепло, поднимающееся из глубины земли. Теплоизоляцию производят со всех сторон трубы, в том числе изолируя ее и от восходящего потока тепла. Поэтому практичнее устанавливать утеплитель в виде зонтика над трубой. А воздушная прослойка в этом случае будет являться теплоаккумулятором.

  • Прокладка трубопровода по принципу «труба в трубе»

Прокладка водопроводных труб в трубах из полипропилена, предназначенных для канализации. У этого метода есть несколько преимуществ.

  1. — в аварийных ситуациях возможно быстрое протягивание аварийного шланга
  2. — водопроводную трубу можно прокладывать без раскопочных работ
  3. — трубу можно отогреть в любых случаях
  4. — возможен обогрев с помощью устройства по всасыванию теплого воздуха

Расчет теплоизоляции трубопровода

Такой расчет производят не только с целью уменьшить теплопотери, но чтобы понизить саму температуру поверхности труб, с целью их безопасной эксплуатации. Следует учитывать и температурные колебания окружающей среды.

При произведении такого расчета принимаются во внимание следующие факторы:

  1. температура изолируемой поверхности и окружающей среды
  2. допустимые нагрузки
  3. наличие виьрации и других воздействий
  4. стойкость утеплителя к деформации
  5. теплопроводность утеплителя
  6. учет нагрузок от вышележащего грунта и транспортных средств

Рассчитываются тепловые потери по следующей формуле:

Q=2п*Л*L*(Tвн- Tнар)/ln(D/d), где

Q – теплопотери, Вт
П – константа = 3,14
Л – коэффициент теплопроводности теплоизоляции, обычно = 0,04 Вт/м20С
L – длина трубы, м
Tвн – температура жидкости в трубопроводе,0С
Tнар – температура наружного воздуха или земли,0С
D – наружный диаметр трубопровода с теплоизоляцией, м
d – внутренний диаметр трубопровода, м

Итоговую теряемую мощность необходимо увеличить на 30 – 40% (это запас 1,3-1,4 раза).

Чтобы каждый раз не считать теплопотери по формуле, существуют таблицы с типовыми параметрами толщины теплоизоляции.

Расчет тепловой изоляции.

⇐ Предыдущая123

При проектировании тепловой сети расчет изоляции проводится согласно СНиП 41.03.2003 «Тепловая изоляция оборудования и теплопроводов». Для тепловой сети общепринятой является методика расчета по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность.

Толщина слоя изоляции для цилиндрических объектов диаметром менее двух метром определяется как:

,

,

где — отношение наружного диаметра изоляции к наружному диаметру трубы;

Rtot — сопротивление теплопередаче теплоизолирующей конструкции на 1 метр длины трубопровода;

;

Rm — термическое сопротивление стенки трубопровода. Учитывается для неметаллических трубопроводов;

αе — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции;

ql — нормирующая линейная плотность теплопотока с 1 м длины цилиндрической трубы;

t — температура теплоносителя;

to — температура окружающей среды;

k1 — коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизолирующей конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода.

За температуру окружающей среды принимают:

— для поверхностей, расположенных на открытом воздухе — средняя температура за год;

— при подземной прокладке в каналах или при бесканальной прокладке — среднюю за год температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода.

За расчетную температуру теплоносителя принимают среднюю за год температуру сетевой воды, причем для сетей, работающих только отопительный период — среднюю температуру за отопительный период. Для сетей с графиком 150-70: средняя температура в подающем трубопроводе 90ºС, в обратном — 50ºС; средняя — 70ºС. Предельная толщина изоляции для трубопроводов надземной прокладки и подземной в непроходных каналах с Dу=100 мм, δ=160мм, а рекомендуемая 80 мм.

Термическое сопротивление изолированного теплопровода

.

При увеличении наружного диаметра изоляции термическое сопротивление слоя изоляции возрастает, а термическое сопротивление наружной поверхности изоляции Rн уменьшается. При некотором значении Dиз, которое называется критическим, термическое сопротивление изоляции минимально.

Это значение критического диаметра изоляции определяется из условия , находится по формуле

.

Зависимость R = f (Dиз) при Dт= const, λ = const, α = const показана на рис. При Dиз ≤ D увеличение толщины изоляции дает отрицательный эффект, так как тепловые потери возрастают.

В диапазоне λ=0,04-0,2 Вт/(м∙К), характерном для изоляции тепловых сетей и при αн=6-15 Вт/(м2∙К) критический диаметр изоляции составит от 70 до 3 мм. Как правило, трубопроводы тепловых сетей имеют диаметр изоляции больше критического, поэтому всегда увеличение толщины изоляции всегда приводит к снижению тепловых потерь.

Как подобрать толщину теплоизоляции Энергофлекс?

В нашу компанию всё чаще обращаются клиенты с вопросом: какой толщины должна быть теплоизоляция для труб отопления, водоснабжения, канализации? И какой толщины вообще бывает теплоизоляция Энергофлекс?

Давайте разберемся!

Прежде всего стоит указать параметры ассортимента, выпускаемого под торговой маркой Энергофлекс.

Начнем с трубного утеплителя Энергофлекс Супер:

Доступные толщины: 6, 9, 13, 20, 25 мм. При этом нужно знать, что полный спектр диаметров охватывают трубки с толщиной 9, 13 и 20 мм, а у трубок толщиной 6 и 25 мм набор диметров не так широк, он ограничен.

-трубки толщиной 6 мм- эконом вариант. Применяют в случае, если ограничено пространство применения (штробы, стяжка в полу, узкие тоннели для коммуникаций).

-трубки толщиной 9 мм- сбалансированный продукт, наиболее востребован на рынке теплоизоляции. Применяется для теплоизоляции трубопроводов ХВС, ГВС, отопления, канализации.

-трубки толщиной 13 мм- рекомендуется для утепления ИТП, труб горячего водоснабжения и отопления.

-трубки толщиной 20 и 25 мм- для тех, кто четко понимает, что стоит один раз потратиться, зато в последующие годы эти траты с лихвой окупятся экономией на теплопотерях.

Диаметры трубной теплоизоляции Энергофлес Супер: от 15 мм до 160 мм. Если точно, то они следующие: 15, 18, 22, 25, 35, 42, 45, 48, 54, 60, 64, 76, 89, 110, 114, 133, 160 мм.

Переходим к рулонному утеплителю.

Начнем с рулонов Энергофлекс Супер- они выпускаются без покрытия и без клея. Ширина стандартная- 1 м. Толщины: 10 мм, 13 мм, 20 мм, 25 мм. Количество материала в одном рулоне зависит от толщины: чем толще материал, тем меньше количество метров в рулоне. Для нашего случая метраж следующий: 10, 7, 5, 4 м.кв. Применяют рулоны Энергофлекс для утепления труб диаметром более 160мм, утепляют баки, ёмкости, различные конструкции и т.д.

Мы надеемся, что смогли прояснить для вас основы выбора нужной толщины теплоизоляции Энергофлекс Супер. По любым вопросам о теплоизоляции Энергофлекс обращайтесь к нам по тел.: +7 (495) 225-55-46, пишите на эл. почту: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , мы всегда рады помочь!

ТД Северная Пальмира — официальный дилер Paroc в России.

Бесплатный номер для регионов: 8-800-234-08-16

Главная » Продукция Paroc » Техническая изоляция » Теплоизоляция для паропроводов

Теплоизоляция для паропроводов

Высокотемпературная теплоизоляция Paroc: 640-6800C
применяемые материалы:
Paroc Pro Section 100
Paroc Pro Section 140
Paroc Pro Section 140 Clad (t0 на поверхности покрытия не более 800С)
Paroc Pro Wired Mat 100
Paroc Pro Wired Mat 100 Al1
Paroc Pro Wired Mat 130

Тепловая изоляция для паропровода. Что выбрать?

В наш век космических технологий существует много видов различной теплоизоляции для решения конкретных задач:

— пенополиуретановая (ППУ) изоляция
— изоляция из пеностекла
— каучуковая теплоизоляция
— изоляция из стекловолокна
— из шпательного волокна
— кремнеземная
— асбестовая
— МКР
— алюмосиликатная
— из керамического волокна
— изоляция AROGEL и Pyrogel, которая изначально была изобретена для космической отрасли, а теперь успешно используется для решения сложных задач в нефтяной промышленности
— изоляция из базальтовой ваты и пр.

Что нужно знать о паропроводах высокого давления (высокотемпературные паропроводы 540-5600C)

Кроме напряжений, возникающих в паропроводах при прогреве, пусках и остановах, появляются дополнительные напряжения из-за неравномерности температуры по толщине их стенки. При слишком быстром прогреве температурные напряжения в стенках паропровода могут быть велики и служить причиной появления больших пластических деформаций. После определенного количества пусков – остановов возможно также разрушение металла вследствие малоцикловой усталости. В связи с этим «Правилами технической эксплуатации» особо оговаривается то, что во время прогрева главных паропроводов , имеющих давление пара 9 МПа и выше, а также паропроводов промежуточного перегрева должны строго соблюдаться установленные скорости изменения температуры металла и контролироваться тепловые расширения.

В значительной степени напряжения стенок паропровода зависят от состояния теплоизоляции! При отсутствии изоляции на каком либо участке паропровода в его стенке возникают большие температурные напряжения. Кроме того, неудовлетворительное состояние теплоизоляции резко увеличивает потери теплоты в окружающую среду и создает опасность для обслуживающего персонала, так как могут быть оголены значительные участки паропроводов , имеющих высокую температуру. Поэтому эксплуатация паропроводов с нарушенной теплоизоляцией не разрешается. Оголенные участки паропровода до начала эксплуатации закрывают сухим изоляционным материалом. Исправность изоляции проверяют при периодических осмотрах.

Какими основными критериями следует руководствоваться выбирая теплоизоляцию для паропроводов?

Правильно выбрать теплоизоляцию очень важно, т.к.

в процессе эксплуатации техническая изоляция изменяет свои свойства, как правило, в сторону снижения термического сопротивления, в результате чего возрастают как теплопотери, так и температура на поверхности установок. Прежде всего, это относится к ТИ оборудования и паропроводов высокого давления именно поэтому в данных случаях необходимо применить специализированную теплоизоляцию.

Качество теплоизоляции связано не только с предельными нормами теплопотерь, но и с расходом и стоимостью примененных материалов. Фактические теплопотери могут отличаться от проектных вследствие низкого качества исполнения теплоизоляционных работ и сложности учета фактических условий внешней теплоотдачи.

!!! Решения с правильными изоляционными и покровными материалами работают на протяжении всего срока службы оборудования без дополнительных ремонтов и обслуживания. Продукты Paroc долговечны, удобны в монтаже и способны выдерживать пиковые температуры при этом сохраняя все свои технические характеристики.

КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ МАТЕРИАЛОВ PAROC

  • Пожаробезопасный негорючий материал
  • Простой и быстрый монтаж
  • Высокая максимальная рабочая температура
  • Геометрически стабильные материалы
  • Нет необходимости в опорных конструкциях для покровного слоя
  • Отличное термическое сопротивление
  • Хорошие коэффициенты теплопроводности, так же на высоких температурах
  • Снижение уровня шума
  • Коррозионностойкий материал (малое содержание хлоридов снижает риск коррозии)
  • Каменная вата впитывает крайне малое количество влаги
  • Наличие сегментов с таким же коэффициентом тепловроводности как и у цилиндров
  • Наличие материалов высокой плотности до 140 кг/м3 для очень высоких температур
  • Широкий выбор типоразмеров
  • Экологическая безопасность теплоизоляции Парок

Для надежной теплоизоляции паропровода Парок рекомендует:

Трубы газотурбинных установок работают при высоких температурах до 600°C, в силу чего для их теплоизоляции требуется применение эффективных многослойных конструкций. Из-за высоких рабочих температур и вибраций к качеству монтажа изоляции и покрытия предъявляются особые требования.

Для теплоизоляции трубопроводов, работающих в условиях очень высоких температур, компания Paroc рекомендует применение трубных секций с многослойной изоляцией из материалов высокой плотности 140 кг/м3.

При использовании в конструкции PAROC Pro Lock 140 достаточно одного слоя изоляции для обеспечения функционального и экономически эффективного решения.

Компания Paroc предлагает следующие решения для труб для передачи перегретого пара и труб газотурбинных установок:

— Если толщина изоляции меньше 160 мм, рекомендуется использовать конструкции PAROC Pro Lock/Pro Section 140 в один слой

— Если толщина изоляции больше 160 мм, рекомендуется укладывать трубные секции PAROC Pro Section 140 в два слоя.

Снижение шума высокоскоростных паропроводов или паропроводов высокого давления

Если трубопроводы используются для передачи высокоскоростного воздушного потока или пара высокого давления, их следует оборудовать шумопонижающей изоляцией. Значительно снижение наиболее вредного низкочастотного шума может быть достигнуто благодаря применению многослойной изоляции из материалов высокой плотности. Трубные секции с изоляцией из базальтовой ваты PAROC высокой плотности являются эффективным решением для снижения шума в системах трубопроводов. Для их монтажа на горизонтальных трубопроводах не требуется установка какой-либо дополнительной несущей конструкции, что во многих случаях приводит к ухудшению тепловой или звукоизоляции.

Для улучшения шумопонижающих характеристик многослойной изоляции компания Paroc рекомендует применение тяжелого покрытия, например стального, между слоями базальтовой ваты или на верхней поверхности изоляционной конструкции.

Для снижения шума в технологических трубопроводах рекомендуется использовать трубные секции типа PAROC Pro Section 140

Для улучшения шумопонижающих характеристик следует проложить тяжелое покрытие между слоями базальтовой ваты.

Применение цилиндров Paroc для паропроводов острого пара — это самый быстрый, надежный и низкий по трудозатратам способ теплоизоляции. Но Вы так же можете применить и продукты из серии Wired Mat.

РЕМОНТ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ПАРОПРОВОДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ВЫБОР ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

Материалы Paroc для технической теплоизоляции находятся в линейке Premium и стоят дороже конкурентных продуктов, но окупают себя в среднем за полгода эксплуатации. Материалы Парок имеют самый долгий срок службы и непревзойденную стойкость к термическим ударам, прекрасно работают на высоких температурах до +680 град (теплоизоляционные продукты Paroc не заменимы для паропроводов острого пара и высокого давления).

Чтобы правильно рассчитать теплоизоляцию для паропровода, мы руководствуемся рассчетом годового объема тепловых потерь на участке паропровода в пересчете на рубли. Производим оценку экономической эффективности применения теплоизоляции Парок.

Производим монтаж опытной конструкции с теплоизоляцией Paroc на Вашем производстве и производим замеры тепловых потерь. ЧЕМ МЕНЬШЕ ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ, ТЕМ БОЛЬШЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ВЫ ЭКОНОМИТЕ.

Принимая в расчет:

  • стоимость монтажа теплоизоляции;
  • коэффициент монтажного уплотнения материала;
  • коэффициент отхода материала;
  • стоимость самого теплоизоляционного материала за м3 или м2 (у материалов Paroc она одна из самых высоких среди других «аналогичных»);
  • экономию тепловой энергии в пересчете на рубли;
  • срок службы теплоизоляции до планового ремонта

применение продуктов Paroc для изоляции паропроводов является наиболее экономически-выгодным решением.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *