Таблица толщина изоляции трубо-проводов теплоснабжения

Расчет толщины теплоизоляции трубо-проводов

Дата: 15-04-2015
Просмотров: 308
Комментариев:
Рейтинг: 22

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений
Методика просчета однослойной утеплительной конструкции
Методика просчета многослойной утеплительной конструкции
Способ определения по заданной величине уменьшения температуры носителя тепла
Способ определения по установленной температуре поверхности утеплительного слоя
- Соответствие показателей и материала теплоизолятора требованиям СНиП

Инновационные магистрали из труб фирм и систем обеспечения жизни пунктов проживания транспортируют разные среды с различными параметрами. Такие параметры, например, температура, должны сохраняться независимо от влияния условий внешней среды, а для этого нужна тепловая изоляция. Ее толщину определяет расчет, который основывается на требованиях нормативных документов.

Тепловая изоляция трубопровода должна хранить температуру в трубе независимо от влияния на нее условий внешней среды.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины слоя теплоизоляции цилиндрических поверхностей – процесс довольно сложный и сложный. Если вы не готовы поручить его профессионалам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Один из самых популярных способов расчета тепловой изоляции труб – это вычисление по нормируемым показателям потерь тепла. А дело все в том, что СНиПом установлены величины теплопотерь трубопроводами разного диаметра и при самых разных способах их прокладки:

Схема утепления трубы.

открытым способом на улице;
открыто в помещении или тоннеле;
бесканальным способом;
в непроходных каналах.

Суть расчета состоит в подборе утеплительного материала и его толщины так, чтобы величина потерь тепла не была больше значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормами, а конкретно – подобающим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, чем большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких ситуациях:

Потери теплоты при нагревании стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы если сравнивать с потерями, которые теряются в слое наружного теплоизолятора. Из-за этой причины их разрешается не предусматривать.
Подавляющее большинство всех инновационных и сетевых трубо-проводов сделано из стали, ее сопротивление передаче тепла чрезвычайно невысокое. А именно в сравнении с тем же показателем теплоизолятора. Благодаря этому сопротивление передаче тепла металлической стены трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Вернуться к началу

Главная формула расчета теплоизоляции трубо-проводов показывает зависимость между величиной теплового потока от работающей трубы, покрытой слоем теплоизолятора, и его толщиной. Формула используется в том случае, если размер трубы меньше чем 2 м:

Формула расчета тепловой изоляции труб.

ln B = 2?? [K(tт – tо) / qL – Rн]

? – показатель теплопроводимости теплоизолятора, Вт/(м ?C);
K – безразмерный показатель добавочных потерь теплоты через элементы крепежа или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
tт – температура в градусах транспортируемой среды или носителя тепла;
tо – температура воздуха снаружи, ?C;
qL – величина потока тепла, Вт/м2;
Rн – сопротивление передаче тепла на поверхности с наружной стороны изоляции, (м2 ?C) /Вт.

Значение теплопроводимости теплоизолятора ? считается справочным, в зависимости от подобранного утеплительного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю на протяжении года, а воздуха снаружи tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура окружающей среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности утеплительной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.

Примечание: величину Rн при промежуточных температурных значениях носителя тепла вычисляют способом интерполяции. Если же температурный показатель ниже 100 ?C, величину Rн принимают как для 100 ?C.

Показатель В следует рассчитывать отдельно:

Таблица потерь тепла при различной толщине труби и тепловой изоляции.

B = (dиз + 2?) / dтр, тут:

dиз – внешний диаметр утеплительной конструкции, м;
dтр – внешний диаметр защищаемой трубы, м;
? – толщина утеплительной конструкции, м.

Вычисление толщины изоляции трубо-проводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и утеплительной конструкции, а еще толщины слоя, после этого по таблице настоящих логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в главную формулу одновременно с показателем нормируемого потока тепла qL и делают расчет. Другими словами толщина тепловой изоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и необходимо принимать для последующей разработки.

Рассмотренный способ вычислений относился к трубопроводам, их диаметр менее двух метров. Для труб большего размера расчет изоляции несколько легче и выполняется как для ровной поверхности и по другой формуле:

? = [K(tт – tо) / qF – Rн]

? – толщина утеплительной конструкции, м;
qF – величина нормируемого потока тепла, Вт/м2;
другие параметры – как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Вернуться к началу

Таблица изоляции медных и труб из стали.

Некоторые перемещаемые среды имеют довольно большую температуру, которая подается поверхности с наружной стороны трубы из металла фактически неизменной. При подборе материала для теплоизоляции подобного объекта встречаются с такой трудностью: не любой материал выдерживает большую температуру, к примеру, 500-600?C. Изделия, которые способны контактировать с подобной горячей поверхностью, со своей стороны, не обладают достаточно большими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции выйдет недопустимо большой. Решение – применить 2 слоя из самых разных материалов, любой из них исполняет собственную функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот оберегает трубопровод от влияния невысокой температуры воздуха снаружи. Основное требование такой термической защиты заключается в том, чтобы температура на границе слоев t1,2 была подходящей для материала наружного изоляционного покрытия.

Для расчета толщины изоляции первого слоя применяется формула, уже приводимая выше:

? = [K(tт – tо) / qF – Rн]

Еще один слой рассчитывают по той же формуле, подставляя взамен температурные значения поверхности трубопровода tт температуру на границе 2-ух утеплительных слоев t1,2. Для вычисления толщины первого теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей труб диаметром менее двух метров применяется формула того же вида, как и для однослойной конструкции:

ln B1 = 2?? [K(tт – t1,2) / qL – Rн]

Подставив взамен температуры воздуха величину нагрева границы 2-ух слоев t1,2 и нормируемое значение плотности теплового потока qL, находят величину ln B1. После определения числового значения параметра B1 через таблицу настоящих логарифмов рассчитывают толщину теплоизолятора первого слоя по формуле:

Данные для расчета тепловой изоляции.

?1 = dиз1 (B1 – 1) / 2

Расчет толщины второго слоя исполняют при помощи того же уравнения, только сейчас температура границы 2-ух слоев t1,2 выступает взамен температуры носителя тепла tт:

ln B2 = 2?? [K(t1,2 – t0) / qL – Rн]

Вычисления выполняются подобным образом, и толщина второго слоя теплоизоляции считается по такой же формуле:

?2 = dиз2 (B2 – 1) / 2

Такие сложные расчеты вести ручным способом очень трудно, при этом теряется большое количество времени, ведь в течении всей магистрали трубопровода его диаметры могут изменяться пару раз. Поэтому, чтобы не потерять затраты труда и время на вычисление толщины изоляции инновационных и сетевых трубо-проводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специальным программным обеспечением. Если же таковое отсутствует, метод расчета можно внести в программу Микрософт Exel, при этом быстро и удачно получать результаты.

Вернуться к началу

Теплоизоляционные материалы труб по СНиП.

Задача подобного рода часто ставится в случае если до конечного точки назначения транспортируемая среда должна дойти по трубопроводам с конкретной температурой. Благодаря этому обозначение толщины изоляции нужно сделать на заданную величину уменьшения температуры. К примеру, из пункта А тепловой носитель выходит по трубе с температурой 150?C, а в пункт Б он обязан быть доставлен с температурой не меньше 100?C, перепад не должен превысить 50?C. Для подобного расчета в формулы вводится длина l трубопровода в метрах.

Сначала необходимо найти полное сопротивление передаче тепла Rп всей тепловой изоляции объекта. Параметр высчитывается 2-мя любыми способами в зависимости от выполнения следующего условия:

Если значение (tт.нач – tо) / (tт.кон – tо) больше или равно числу 2, то величину Rп рассчитывают по формуле:

Rп = 3.6Kl / GC ln [(tт.нач – tо) / (tт.кон – tо)]

В приведенных формулах:

K – безразмерный показатель добавочных потерь теплоты через элементы крепежа или опоры (Таблица 1);
tт.нач – начальная температура в градусах транспортируемой среды или носителя тепла;
tо – температура воздуха, ?C;
tт.кон – остаточная температура в градусах транспортируемой среды;
Rп – полное тепловое сопротивление изоляции, (м2 ?C) /Вт
l – протяженность трассы трубопровода, м;
G – расход транспортируемой среды, кг/ч;
С – удельная теплоемкость этой среды, кДж/(кг ?C).

Тепловая изоляция трубы профильной из волокна базальта.

В другом случае выражение (tт.нач – tо) / (tт.кон – tо) меньше числа 2, величина Rп высчитывается подобным образом:

Rп = 3.6Kl [(tт.нач – tт.кон) / 2 – tо ] : GC (tт.нач – tт.кон)

Определения показателей аналогичные, как и в предыдущей формуле. Определённое значение термического сопротивления Rп подставляют в уравнение:

ln B = 2?? (Rп – Rн), где:

? – показатель теплопроводимости теплоизолятора, Вт/(м ?C);
Rн – сопротивление передаче тепла на поверхности с наружной стороны изоляции, (м2 ?C) /Вт.

После этого находят числовое значение В и делают расчет изоляции по знакомой формуле:

В этой методике просчета изоляции трубо-проводов температуру внешней среды tо необходимо принимать по средней температуре самой холодной пятидневки. Параметры К и Rн – по вышеприведенным таблицам 1,2. Более развернутые таблицы для данных величин есть в документации нормативной базы (СНиП 41-03-2003, Свод Правил 41-103-2000).

Вернуться к началу

Это требование важно на предприятиях промышленности, где разные магистрали из труб проходят в середине помещений и цехов, в которых работают люди. В данном случае температура любой нагретой поверхности нормируется соответственно с правилами охраны труда чтобы не было ожогов. Расчет толщины утеплительной конструкции для труб диаметром более 2 м осуществляется соответственно с формулой:

Формула определения толщины тепловой изоляции.

? = ? (tт – tп) / ? (tп – t0), тут:

? – показатель отдачи тепла, принимается по справочным таблицам, Вт/(м2 ?C);
tп – нормируемая температура поверхности слоя теплоизоляции, ?C;
другие параметры – как в предыдущих формулах.

Расчет толщины теплоизолятора цилиндрической поверхности выполняется при помощи уравнения:

ln B =(dиз + 2?) / dтр = 2?? Rн (tт – tп) / (tп – t0)

Определения всех показателей как в предыдущих формулах. По методу данный промах схож с вычислением толщины теплоизолятора по заданному тепловому потоку. Благодаря этому дальше он осуществляется точно также, конечное значение толщины слоя теплоизоляции ? находят так:

Предложенная методика имеет определенную ошибку, хотя вполне допускается для предварительного определения показателей утеплительного слоя. Более правильный расчет осуществляется способом последовательных приближений при помощи личного компьютера и специального ПО.

Вернуться к началу

Схема изоляции трубы скорлупой ППУ.

Расчет изоляции для инновационных или сетевых трубо-проводов по способу нормируемой плотности потока тепла подразумевает, что его значение qL известно. В таблицах и приложениях к СНиП 41-03-2003 показаны эти значения, как и величины коэффициента К добавочных потерь. Необходимо правильно пользоваться этими таблицами, так как они составлены для объектов, присутствующих в европейском регионе РФ. Для определения нормируемого потока тепла трубо-проводов, строящихся в иных регионах, его значение нужно множить на специально введенный для этого показатель. В приложении СНиП указаны величины данных коэффициентов для любого региона учитывая способ прокладывания трубопровода.

При подборе изоляции трубо-проводов разного назначения необходимо смотреть на материал, из которого ее сделали. Нормативная документация регламентирует использование горючих материалов различных групп горючести. К примеру, утеплительные изделия группы горючести Г3 и Г4 не разрешается использовать на объектах:

В наружном технологичном оборудовании, исключая те установки, которые стоят особняком.
При совместной прокладке с другими трубопроводами, которые передвигают горючие газы или жидкости.
При общей прокладке в одном тоннеле или эстакаде с электрокабелями.
Запрещено использовать такие теплоизоляторы на трубопроводах в середине строений. Исключение – строения IV степени стойкости к огню.

Перед тем как приступить к выполнению столь серьезного и непростого расчета, необходится удостовериться, что подобранный утеплительный материал для труб отвечает всем требованиям документации нормативной базы касательно к этому объекту.

В другом случае вычисления придется делать пару раз.

Калькулятор расчета изоляции (утепления) отопительных труб при наружной прокладке — с пояснениями

В приватном строительстве могут случиться ситуации, когда теплогенерирующая установка размещена в основном здании, но от него необходимо провести теплотрассу к другой постройке – жилой, технической, подсобной, сельскохозяйственной и т.п. Выходит, что некоторые участки трубы проходящие, к примеру, через холодные помещения, через подвалы или чердачные этажи, проложенные в подземных каналах а порой – и просто на чистом воздухе, чтобы не позволить лишних потерь энергии тепла затребуют добавочной термические изоляции.

Калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке

Лучше всего, естественно, применить готовые теплоизоляционные полуцилиндры, но если это не получается, то можно задействовать и минвату. Отыскать требуемые значения толщины теплоизолятора очень легко – для этого есть необходимые таблицы. Сложность в том, что любой волокнистый материал для утепления при подобном применении с каким то периодом в первую очередь даст усадку, и его толщины может стать недостаточно. Предусматривать данный нюанс поможет калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке.

Для расчетов понадобятся некоторые табличные данные – они указаны ниже, с соответствующими пояснениями.

Калькулятор расчета термические изоляции отопительных труб при наружной прокладке

Табличные данные для расчета и пояснения по его проведению

Правильный расчет аналогичного утепления теплотрассы – это очень непростые вычисления, и проводит их нет надобности, так как главные показатели давно установлены и сведены в таблицы. Ниже предоставлена таблица, которую успешно можно применять при утеплении теплотрасс мин. ватой для фактически всей Европейской части России. Если появится желание, для районов с более жёстким либо, наоборот, приятным климатом можно найти собственные значения, вбив в поисковике «СП 41-103-2000».