Толщина изоляции трубопроводов: 404. Страница не найдена!

Содержание

Программа расчета K-PROJECT | K-Flex

Расчетная программа K-PROJECT предназначена для проектирования инженерных систем различного назначения с использованием в конструкции технической изоляции «K-FLEX», покрывных защитных материалов и комплектующих, основываясь на требованиях, содержащихся в нормах технологического проектирования и других нормативных докуметах:

  • СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»;
  • ГЭСН-2001 Сборник №26 «Теплоизоляционные работы»;
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99;
  • СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003;
  • ТР 12324 — ТИ.2008 «Изделия теплоизоляционные из каучука «K-FLEX» в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.

Программа выполняет следующие типы расчетов:

1. Для трубопроводов:

  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
  • Расчет изменение температуры теплоносителя при заданной толщине изоляции;
  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет времени замерзания теплоносителя при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции.

2. Для плоских поверхностей:

  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции и другие.

Результаты расчетной программы K-PROJECT могут быть использованы при проектировании конструкций тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий, а также объектов ЖКХ, включая:

  • технологические трубопроводы с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности;
  • трубопроводы тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;
  • трубопроводы систем отопления, горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;
  • низкотемпературные трубопроводы и оборудование холодильных установок;
  • воздуховоды и оборудование систем вентиляции и кондиционирования воздуха;
  • газопроводы; нефтепроводы, трубопроводы с нефтепродуктами;
  • технологические аппараты предприятий химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой, и др. отраслей промышленности резервуары для хранения холодной воды в системах водоснабжения и пожаротушения;
  • резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, мазута, химических веществ и т.д.

В программе реализован модуль расчета коэффициента теплоотдачи в зависимости от температур теплоносителя и окружающей среды, типа покровного слоя и ориентации трубопровода, позволяющий учитывать эти факторы при расчете теплотехнических характеристик.

В обновленной версии программы K-PROJECT 2.0 реализована возможность составлять рабочую документацию согласно ГОСТ 21.405-93 «СПДС. Правила выполнения рабочей документации тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»:

  • техномонтажная ведомость;
  • спецификация оборудования.

При формировании техномонтажной ведомости и спецификации, программа подбирает требуемые типоразмеры теплоизоляционных материалов K-FLEX, рассчитывает необходимое количество покровных материалов и аксессуаров K-FLEX для планируемого монтажа.

Методика инженерного расчёта тепловой изоляции трубопровода :: HighExpert.RU

Ниже представлена краткая методика инженерного расчёта тепловой изоляции трубопровода (трубы). Оптимальную толщину теплоизоляционного слоя находят путём технико-экономического расчёта. Практически толщину слоя изоляции определяют исходя из его термического спротивления (не менее 0,86 [oС • м2/Вт] для труб с Dу <= 25 мм, и 1,22 [oС м2/Вт] для труб с Dу > 25 мм).

Качество тепловой изоляции трубопровода оценивается её КПД. В современных конструкциях тепловой изоляции при использовании материалов с теплопроводностью до 0,1 [Вт/м • K] оптимальная толщина слоя изоляции

обеспечивает тепловую эффективность этой изоляции, близкой к 0,8 (т.е. эффективность 80%).

Приведенная информация может быть полезна для проведения инженерных расчётов при проектировании различных машин и узлов, содержащих трубопроводы с тепловой изоляцией. В качестве примера ниже приведены результаты расчёта тепловой изоляции для выпускного коллектора [трубопровода] высокофорсированного дизеля.

Полное термическое сопротивление изоляционной конструкции для цилиндрической стенки трубопровода (трубы) определяется по формуле:

где

dиз - искомый наружный диаметр стенки изоляции трубопровода.

dн - наружный диаметр трубопровода.

λиз - коэффициент теплопроводности изоляционного материала.

αв - коэффициент теплоотдачи от изоляции к воздуху.


Линейная плотность теплового потока


где

tн - температура наружной стенки трубопровода.

tиз - температура поверхности изоляции.


Температура внутренней стенки изоляции трубопровода


где

dв - внутренний диаметр трубопровода.

αг - коэффициент теплоотдачи от газа к стенке.

λт - коэффициент теплопроводности материала трубопровода.



Уравнение теплового баланса


из которого определяется искомый наружный диаметр изоляции трубопровода dиз, и далее толщина изоляции этого трубопровода (трубы) вычисляется по формуле:

Пример: Необходимо рассчитать тепловую изоляцию трубопровода высокофорсированного дизеля, наружный диаметр выпускного трубопровода составляет 0,6 м, внутренний диаметр этого трубопровода составляет 0,594 м, температура наружной стенки трубопровода принимается равной 725 К, температура наружной поверхности изоляции принимается равной 333 К, теплопроводность изоляционного материала принимается равной 0,11 Вт/(м К), тогда проведенный расчет изоляции трубопровода по методике

, описанной выше, покажет, что толщина необходимой изоляции трубопровода должна составлять не менее 0,1 м.

Расчет и проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

Расчет толщины тепловой изоляции включает в себя:

  • изучение характеристик и технических особенностей объекта, на котором необходимо провести изоляционные работы
  • подбор в каждом конкретном случае типов и видов теплоизоляционных конструкций, которые планируется применить
  • подбор материалов, который планируется применить для изоляционного и покровного слоя, а также расчёты их толщины
  • составление чертежей и планов
  • подбор необходимых средств установки и оборудования

Требуемые расчеты толщины тепловой изоляции охватывают особенности конкретных условий, предусмотренных для различных поверхностей. При их проведении используются методы, которые учитывают инженерные и конструктивные особенности контактной площади, запланированной для обработки, её физические свойства. Кроме того, учитываются особенности подобранных материалов, их коэффициенты термического сопротивления, характер температурных особенностей и другие условия, которые будут обеспечивать обмен тепла на плоскостях изолированной поверхности.

В первую очередь, определяется эффективность физических свойств изолировочных материалов, их зависимость от влияния влаги и температурных перепадов. Для этого используют показатели, определяющие степень черноты и излучения наружных поверхностей материала, степень его уплотнения, деформационные и другие особенности.

Толщина тепловой изоляции рассчитывается с учетом основных прогнозируемых и фактических условий эксплуатации, а именно:

  • соответствия теплового потока норме СНиП 41-03-2003
  • прогнозируемой плотности, которая зависит от технологических и физических факторов
  • для предупреждения процессов образования конденсата на поверхностях изолируемого объекта
  • чтобы обеспечить на контактных поверхностях изоляционного материала температурных показателей, допускаемых требованиями мер безопасности
  • чтобы обеспечить у транспортируемых веществ требуемое повышение (понижение, сохранение) температуры
  • чтобы обеспечить предусмотренную скорость нагрева или охлаждения транспортируемого вещества
  • чтобы обеспечить образование конденсата влаги в заданном для паропроводов количестве
  • для предупреждения случаев замерзаний транспортируемой жидкости или вещества

При выборе способа прокладки трубопровода в канале расчеты толщины тепловой изоляции проводятся исходя из инженерных методов, предусмотренных для обеспечения изоляционным слоем термосопротивления, которое наблюдается непосредственно на границах слоя изоляции и стен канала с проникающими воздушными массами, а также термического сопротивления самих стен с окружающим грунтом. Грунтовое сопротивление рассчитывается в соответствии с формулой Форхгеймера, где в расчет берется грунтовая тепловая проводимость, размеры и диаметры резервуаров трубопровода, а также глубина его залегания. В случае двухтрубного способа прокладки учитываются также взаимные показатели влияния тепла от подающего и обратного трубопровода.

При способе бесканальной прокладки в расчеты учитываются также термическое сопротивление изоляционного слоя и грунта.

В случае двухтрубного способа прокладки в канале толщина изоляционного слоя на обратном теплопроводе задается равной по отношению к слою изоляции на подающем.

При расчете толщины тепловой изоляции в случаях бесканальной (либо канальной) прокладки трубопровода двухтрубным способом используются показатели потерь тепла как от подающего, так и от обратного теплопровода. В таком случае толщина изоляционного слоя на подающем и обратном теплопроводе должна быть одинакова.

Для проведения подобных расчетов толщины тепловой изоляции специалистами института Теплопроект на базе Microsoft Оffice Excel программного обеспечения разработаны специальные компьютерные программы, позволяющие значительно облегчить выполнение вычислений, а также обеспечивают проведение анализа и прогнозирование результатов выполнения работ.

С 2003 года коллектив НТП Трубопровод и ОАО Теплопроект, используя богатый практический опыт, успешно разработали и внедрили программу ИЗОЛЯЦИЯ, которая автоматизировано выполняет проектную работу расчетов слоев, толщин и свойств изоляции.

Программа ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод проводит расчеты характеристик теплоизоляционных конструкций по заданным параметрам, выполняет вычисления и формирует техномонтажную ведомость, необходимую для выполнения работ. Кроме того, она автоматически составляет ведомость объема работ, необходимую сметным отделам, а также различные спецификации, которые соответствуют ГОСТ 21.405-93, ГОСТ 21.110-95 и ГОСТ 21.101-97.

Применение программы ИЗОЛЯЦИЯ позволяет:

  • выбрать оптимальный вариант особенностей изоляционных конструкций и материалов
  • провести расчеты толщины слоя изоляции, требуемой в каждом конкретном случае для достижения теплоизоляционных задач
  • подобрать типоразмеры конструкций
  • рассчитать количество материала и объем работы, необходимость в которой возникает для проведения теплоизоляции
  • правильно подготовить проектные и сметные документы

Также программой ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод предусмотрена возможность выполнения расчётов с учетом заданных проектировщиком свойств изоляционных материалов, запланированных для проведения работ, а также типоразмеров конструкций, предоставленных производителем.

В качестве исходных данных используются размеры, типы и другие особенности объекта, который подлежит обработке, а также температурные показатели; все иные данные учитываются в значении «по умолчанию», но пользователь при желании может их изменить. Особенности геометрии изоляционных конструкций и материалов рассчитываются исходя из целей и задач, поставленных перед теплоизоляцией, типовых особенностей объекта работ, размеров, температурных показателей транспортируемых жидкостей, характеристик и особенностей влияния различных факторов окружающей среды, особенностей уплотнения.

Все вычисления, которые проводит программа ИЗОЛЯЦИЯ, соответствуют:

  • СНиП 41-03-2003
  • СНиП 2.04.14-88*
  • НР 34-70-118-87 (для атомных и тепловых станций)

Также данное программа ИЗОЛЯЦИЯ позволяет проводить расчеты:

  • для наземного и грунтового (бесканальным и канальным способом) прокладывания трубопровода;
  • проводить вычисления расходов для отводов, переходов и прямых участков, рассчитывать объёмы необходимых затрат арматуры и расходы по установке фланцевых соединений;
  • для двухтрубного способа укладки трубопровода (бесканальной и канальной), включая тепловые сети;
  • для оборудования стандартных насосов, емкостей, теплообменников, и сложных составных агрегатов, которые включают штуцера, люки, обечайки, фланцевые соединения и днища.

Кроме того, программное обеспечение содержит климатологический строительный модуль и библиотеку СТАРС.

Модуль включает предусмотренные СНиП 23-01-99 сведения о климатологических особенностях, свойственных определённым территориям. Для вычислений пользователю достаточно ввести в программу ИЗОЛЯЦИЯ географические координаты или наименование населенных пунктов, где будут проводиться работы, также предусмотрена возможность указать участок местности. Благодаря модулю пользователю программы ИЗОЛЯЦИЯ предоставляется возможность получать требуемые для правильных вычислений сведения о показателях температуры, применяемых программой при проведении расчетов теплоизоляции.

Библиотека СТАРС обеспечивает расчет теплофизических свойств материалов, их теплоемкости, энтальпии и других значений, исходя из их качественного состава.

Для удобства оперирования получаемой информацией предусмотрены возможности подключения программы ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод к используемой предприятием системе документооборота. Вся документация оформляется в соответствии с ЕСКД.

Удобная организация интерфейса программы ИЗОЛЯЦИЯ и поставляемая методическая информация с описанием сфер применения программы позволяет ее использовать без специальных курсов обучения.

Программа ИЗОЛЯЦИЯ рекомендуется для проектно-конструкторских бюро, проектных отделов и предприятий, осуществляющих технологическую реконструкцию тепловых сетей.

Автоматизированная и самостоятельно проводящая расчеты система позволяет значительно повысить качество работ и снизить трудоемкость затрат. Она успешно используется институтами проектирования и профильными организациями.

Подводя итог, необходимо отметить, что усовершенствование методологии проводимых расчетов теплоизоляции, а также значительное расширение номенклатур материалов, основанное на появлении новых изоляционных средств, служит повышению энергетической эффективности и решает проблемы улучшения энергосбережения в промышленных направлениях сектора экономики.


При подготовке данной статьи использовались материалы авторов:

Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, заместитель генерального директора,
Л. В. Ставрицкая, главный специалист, ОАО «Теплопроект»;
Л. Б. Корельштейн, заместитель директора НТП «Трубопровод»

Программы для расчета - компания ИЗОТЕРМА

Программа K-PROJECT 2.0

Данная программа предназначена для проектирования инженерных систем зданий и сооружений, в конструкции которых входит техническая изоляция из вспененного каучука марки K-Flex. Программа основана на требованиях, содержащихся в нормах технологического проектирования и других нормативных документах: СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»; ГЭСН-2001 Сборник №26 «Теплоизоляционные работы»; СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99; СП 61. 13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003; ТР 12324 — ТИ.2008 «Изделия теплоизоляционные из каучука «K-FLEX» в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.


Программа K-PROJECT 1.0

Первая версия программы расчета технической изоляции для инженерных систем различного назначения от завода-производителя вспененного каучука K-Flex. Позволяет делать расчеты толщин изоляции и покровных материалов.


Программа EnFlex 4

Важным элементом технической поддержки применения теплоизоляции из вспененного полиэтилена является расчетная программа EnFlex 4, разработанная специалистами компании ROLS Isomarket для проектирования и расчета толщины теплоизоляционных конструкций на основе изделий Energoflex™ и покровных материалов Energopack™. Программа позволяет рассчитать толщину теплоизоляционных материалов Energoflex™ для систем отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования. Её особенностью является возможность наряду с расчетами составлять рабочую документацию в соответствии с ГОСТ 21.405-93 «Правила выполнения рабочей документации тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»: техномонтажную ведомость и спецификацию оборудования.


Программа Thermaflex 1.4

Все расчеты по СП 61.13330.2012 и СНиП 2.04.14-88: Расчет толщины теплоизоляции по нормированной плотности теплового потока. В.2.1 СП 61.13330.2012 Расчет толщины теплоизоляции по заданной плотности теплового потока. В.2.1-1 СП 61.13330.2012 Расчет толщины теплоизоляции, предотвращающей конденсацию влаги из воздуха на ее поверхности. В.2.4 СП 61.133.2012 Определение толщины тепловой изоляции по заданной температуре на поверхности изоляции. В.2.3 СП 61.13330.2012 Расчет толщины тепловой изоляции по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами. В.2.1 СП 61.13330.2012 Расчет толщины тепловой изоляции по заданной величине охлаждения (нагревания) вещества, сохраняемого в емкостях. СНиП 2.04.14-88 Расчет толщины тепловой изоляции по заданному времени приостановки движения жидкого вещества в трубопроводе в целях предотвращения его замерзания или увеличения вязкости. СНиП 2.04.14-88 Расчет толщины тепловой изоляции для предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары. СНиП 2.04.14-88 Расчет толщины тепловой изоляции по заданному количеству конденсата в паропроводе насыщенного пара. СНиП 2.04.14-88 Расчет тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей. Надземная прокладка. СП 61.13330.2012 - В.3.1

Конструкция тепловой изоляции трубопроводов: диаметры и применяемые материалы

Конструкция изоляции трубопроводов с наружным диаметром от 15 до 159 мм, для теплоизоляционного слоя из матов прошивных из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, матов прошивных из минеральной и базальтовой ваты, матов из базальтового или стеклянного супертонкого волокна применяется крепление:

  • для трубопроводов наружным диаметром теплоизоляционного слоя не более 200 мм — крепление проволокой диаметром 1,2-2 мм по спирали вокруг теплоизоляционного слоя, при этом спираль закрепляется на проволочных кольцах по краям матов. Если применяются маты в обкладках, то края обкладок сшиваются стеклонитью, кремнеземной нитью, ровин-гом или проволокой диаметром 0,8 мм;
Конструкция тепловой изоляции из волокнистых материалов для труб диаметром не более 200мм. 1. Маты или холсты из стекловолокна или минваты; 2. Спиральное крепление из проволоки диаметром 1,2 — 2,0 мм, 3. Кольцо из проволоки диаметром 1,2 — 2,0 мм, 4. Покровный слой.

 

  • для трубопроводов наружным диаметром 57-159 мм:
  • при укладке матов в один слой — бандажами из ленты 0,7×20 мм. Шаг установки бандажей зависит от размера применяемых изделий, но не более 500 мм. При укладке матов шириной 1000 мм бандажи рекомендуется устанавливать с шагом 450 мм с отступом 50 мм от края изделия. На изделие шириной 500 мм следует устанавливать 2 бандажа;
Изоляция трубопровода с наружным диаметром от 57 до 219 мм. а. Изоляция в один слой; б. Изоляция в два слоя. 1. теплоизоляционный слой из волокнистых материалов, 2. кольцо из проволоки диаметром 1,2 — 2,0 мм, 3. бандаж с пряжкой, 4. покровный слой.
  • при укладке матов в два слоя — кольцами из проволоки диаметром 2 мм для внутреннего слоя двухслойных конструкций, бандажами — для наружного слоя двухслойных теплоизоляционных конструкций. Бандажи из ленты 0,7×20 мм устанавливаются по наружному слою так же, как и в однослойной конструкции.

Бандажи из черной стальной ленты должны быть окрашены для предотвращения коррозии. Края обкладок сшиваются, как указано выше. При двухслойной изоляции сшивка краев обкладок внутреннего слоя не производится. При применении для тепловой изоляции трубопроводов формованных изделий, цилиндров или сегментов их крепление осуществляется бандажами. Устанавливаются два бандажа при изоляции цилиндрами. При изоляции сегментами рекомендуется устанавливать бандажи с шагом 250 мм при длине изделия 1000 мм.

Конструкция изоляции трубопроводов с наружным диаметром 219 мм и более для теплоизоляционного слоя из матов применяется крепление:

  • при укладке изделий в один слой — бандажами из ленты 0,7×20 мм и подвесками из проволоки диаметром 1,2 мм. Подвески располагаются равномерно между бандажами и крепятся к трубопроводу. Под подвески устанавливаются подкладки из стеклопластика при применении безобкладочных матов (рис. 2.160). При использовании матов в обкладках подкладки не устанавливаются. Обкладки из стеклоткани сшиваются;
  • при укладке изделий в два слоя кольцами из проволоки диаметром 2 мм и подвесками из проволоки диаметром 1,2 мм для внутреннего слоя двухслойных конструкций. Подвески второго слоя крепятся к подвеске первого слоя снизу. Бандажи из ленты 0,7×20 мм устанавливаются по наружному слою так же,    как    и в однослойной конструкции.
Изоляция трубопроводов наружным диаметром 219 мм и более теплоизоляционными материалами из волокнистых материалов в один слой. 1 — подвеска, 2 — теплоизоляционный слой, 3 — опорная скоба (опорное кольцо), 4 — бандаж с пряжкой. 5 — подкладка, 6 — покровный слой.

 

Теплоизоляционный слой укладывается с уплотнением по толщине. В двухслойных конструкциях маты второго слоя должны перекрывать швы внутреннего слоя.
Для трубопроводов наружным диаметром    273    мм и более помимо матов могут быть применены плиты из минеральной ваты плотностью 35-50 кг/м3, хотя оптимальная область применения — для трубопроводов наружным диаметром от 530 мм и более.

При изоляции плитами крепление теплоизоляционного слоя может производиться бандажами и подвесками. Расположение крепежных элементов — бандажей, подвесок и колец (при двухслойной изоляции) выбирается с учетом длины применяемых плит. Под подвески устанавливаются подкладки из рулонного стеклопластика или рубероида.

При применении плит, кэшированных стеклохолстом, стекло-рогожкой, стеклотканью, подкладки не устанавливаются. Плиты укладываются длинной стороной вдоль трубопровода.

Изоляция трубопровода с наружным диаметром 219 мм и более теплоизоляционными материалами из волокнистых материалов в два слоя: 1 — теплоизоляционный слой,2 — бандаж с пряжкой, 3 — опорное кольцо, 4 — покровный слой, 5 — сшивка (для изделий в обкладках), 6 — подвеска, 7 — подкладка, 8 — проволочное кольцо.

В теплоизоляционных конструкциях толщиной менее 100 мм при применении металлического защитного покрытия на горизонтальные трубопроводы следует устанавливать опорные скобы. Скобы устанавливаются на горизонтальные трубопроводы диаметром от 108 мм с шагом 500 мм по длине трубопровода. На трубопроводы наружным диаметром 530 мм и более устанавливаются три скобы по диаметру в верхней части конструкции и одна снизу. Опорные скобы изготавливают из алюминия или оцинкованной стали (в зависимости от материала защитного покрытия) с высотой, соответствующей толщине изоляции.

В горизонтальных теплоизоляционных конструкциях трубопроводов диаметром от 219 мм и более с положительными температурами и толщиной изоляции 100 мм и более устанавливаются опорные кольца. Для трубопроводов с отрицательными температурами в опорных конструкциях должны быть прокладки из стеклотекстолита, дерева или других малотеплопроводных материалов для ликвидации «мостиков холода».

При изоляции формостабильными теплоизоляционными материалами, такими как цилиндры, сегменты из минеральной ваты или стекловолокна, а также матами типа KVM-50 с вертикальной ориентацией волокон (производство «Isover») или «Lamella Mat», опорные конструкции на горизонтальные участки не требуются.

Конструкция изоляции вертикальных трубопроводов с наружным диаметром до 476 мм крепление теплоизоляционного слоя производится бандажами и проволочными кольцами. Для предупреждения сползания колец и бандажей следует устанавливать струны из проволоки диаметром 1,2 или 2 мм.

На вертикальных трубопроводах наружным диаметром 530 мм и более крепление теплоизоляционного слоя осуществляется на проволочном каркасе с установкой проволочных струн, предотвращающих сползание элементов крепления (колец, бандажей). Кольца из проволоки диаметром 2-3 мм устанавливаются по длине трубопровода на его поверхность с шагом 500 мм для плит длиной 1000 и шириной 500 мм и матов шириной 500 и 1000 мм. К кольцам прикрепляются пучки стяжек из проволоки диаметром 1,2 мм с шагом по дуге кольца 500 мм.

Предусматриваются четыре стяжки в пучке при изоляции в один слой и шесть — при изоляции в два слоя. При применении матов шириной 1000 мм стяжки прокалывают теплоизоляционные слои и закрепляются крест-накрест. При применении матов шириной 500 мм и плит шириной 500 мм стяжки проходят в месте стыков изделий.

Бандажи из ленты 0,7×20 мм с пряжками устанавливают с шагом, зависящим от ширины изделия, по 2-Зшт. на изделие (плиту или мат шириной 1000-1250 мм) при однослойной изоляции и по наружному слою при двухслойной изоляции. Вместо бандажей по внутреннему слою двухслойной изоляции можно устанавливать кольца из проволоки диаметром 2 мм.

При применении матов шириной 500 мм следует устанавливать два бандажа (или кольца) на изделие. Края матов в обкладках сшиваются проволокой 0,8 мм или стеклонитью в зависимости от вида обкладки. Струны могут крепиться к разгружающим устройствам, которые устанавливаются с шагом 3-4 м по высоте, или кольцам из проволоки диаметром 5 мм, приваренным к поверхности трубопровода или другим его элементам.

Конструкция изоляции вертикальных  трубопроводов устанавливаются разгружающие устройства с шагом 3-4 м по высоте.

При изоляции трубопроводов холодной воды, трубопроводов, транспортирующих вещества с отрицательными температурами, а также трубопроводов тепловых сетей подземной прокладки для крепления элементов конструкций следует применять оцинкованную проволоку, бандажи из оцинкованной стали или с окраской.

7.2 Расчёт тепловой изоляции для стальных трубопроводов

Толщина теплоизоляционного слоя рассчитывается по формуле:

p=. !/upload/files/f/form_7_01.jpg (Толщина теплоизоляционного слоя)!

где: d — наружный диаметр тепло-изолируемого трубопровода, _мм_;

В — отношение наружного диаметра теплоизоляционного слоя к наружному диаметру трубопровода, _мм_.

Величину В можно вычислить из следующего уравнения:

p=. !/upload/files/f/form_7_02.jpg (Величину В )!

где: λк — теплопроводность теплоизоляционного слоя, _Вт / (м × ºС)_ — принимается по данным завода-изготовителя;
rtot — сопротивление теплопередачи 1 п.м. теплоизоляционной конструкции _(м × ºС) / Вт_, определяемое исходя из нормируемой линейной плотности теплового потока по формуле:

p=. !/upload/files/f/form_7_03.jpg (сопротивление теплопередачи)!

tw — средняя температура холодоносителя,  _ºС_;
tв — температура окружающей среды, _ºС_;
qе — нормируемая линейная плотность теплового потока, _Вт/м_ , принимаем по Таблице 20;
К1 — коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода, принимается по Таблице 18;
rе — термическое сопротивление стенки трубопровода, _Вт / (м × ºС)_ — не учитывается из-за малой величины для стальных трубопроводов;
αе — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, _Вт / (м2 × ºС)_, принимается по таблице 19.

+_Коэффициент К1 , учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизолирующей конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода._+

p>. Таблица 18

Район строительства Способ прокладки трубопровода
наоткрытом воздухе в помещении и тоннеле в непроходном канале
Европейские районы 1,0 1,0 1,0
Урал 1,02 1,03 1,03
Западная Сибирь 1,03 1,05 1,03
Восточная Сибирь 1,07 1,09 1,07
Дальний Восток 0,88 0,9 0,8
Районы Крайнего Севера 0,9 0,93 0,85

+_Расчётные коэффициенты теплоотдачи αе, Вт / (м2 × ºС) от наружной поверхности изоляции._+

p>. Таблица 19

Температура изолируемой поверхности,ºС Изолируемая поверхность Вид расчёта изоляции Коэффициент теплоотдачи αе, Вт/(м22׺С), при расположении изолируемых поверхностей
в помещениях и тоннелях для покровных слоёв c коэффициентом излучения, С на открытом воздухе для покровных слоёв с коэффициентом излучения,С
малым высоким малым высоким
Выше 20ºС Вертикальные трубопроводы По заданной температуре на поверхности покровного слоя 6 11 6 11
Горизонтальные трубопроводы По заданной температуре на поверхности покровного слоя 6 10 6 10
19 ºС и ниже Все виды изолируемых объектов Предотвращение конденсации влаги из окружающего воздуха на поверхности покровного слоя 5 7

+_Нормы плотности теплового потока qе, Вт/м через поверхности изоляции трубопровода с отрицательными температурами, расположенные в помещении. _+

p>. Таблица 20

Условный диаметр трубопровода, мм Средняя температура холодоносителя
(1.2m-1.2x)/2
при 7 — 12ºС при 5 — 10ºС
9,5ºС 7,5ºС
20 4,05 4,25
25 5,05 5,25
32 6,0 6,0
40 6,0 6,0
50 6,05 6,25
65 7,05 7,25
80 9,0 9,0
100 10,0 10,0
125 11,0 11,0
150 12,05 12,25
200 14,05 14,25
250 15,05 15,25

Использование шнуров различных видов при изоляции трубопроводов

При монтаже и в процессе эксплуатации теплоизоляционные материалы в конструкции подвергаются температурным, влажностным, механическим, в том числе вибрационным, воздействиям, что определяет перечень предъявляемых к ним требований.

Характеристики теплоизоляционных материалов оказывают непосредственное влияние на энергоэффективность, эксплуатационную надежность и долговечность конструкций промышленной тепловой изоляции, трудоемкость их монтажа, возможность ремонта в процессе их эксплуатации.

Ранее теплоизоляция труб малого диаметра осуществлялась преимущественно только асбестовым шнуром.

Асбестовый шнур по назначению и способу изготовления выпускают различных марок (см. табл. 1).

Марки асбестового шнура в зависимости от способа изготовления и назначения                  

                 Таблица 1.

Обозначение и наименование марок

Температура применения

Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К

ШАОН

(асбестовый шнур общего назначения)

До + 400ºС

0,13

ШАМ

(асбестовый шнур магнезиальный)

До + 425ºС

0,093

ШАП

(асбестовый шнур пуховый)

До + 200ºС

0,093

ШАГ

(асбестовый шнур газогенераторный)

До + 400ºС

Нет данных

Однако, ужесточение энергосберегающей политики и введение новых норм плотности теплового потока, которые на 25-30% ниже, чем принятые до 1997 года, потребовали применения теплоизоляционных материалов нового поколения с улучшенными теплотехническими свойствами.

Высокими эксплуатационными и монтажными свойствами в процессе изоляции трубопроводов обладает базальтовая теплоизоляция. Применение изделий из базальтового супер- и микротонкого волокна особенно эффективно при теплоизоляции оборудования с высокой температурой изолируемой поверхности. 

Высокоэффективной заменой асбестового шнура при теплоизоляции труб малого диаметра является базальтовый шнур. Температура применения базальтового шнура торговой марки «БАТИЗ» составляет до + 1000ºС, а максимальное значение коэффициента теплопроводности 0,054 Вт/м·К.

В соответствии с санитарными нормами и требованиями СНиП 2.04.14-88 температура поверхности расположенных в помещении изолированных трубопроводов при температуре теплоносителя ниже +100ºС не должна превышать +35ºС, а при температуре теплоносителя +100ºС и более не должна превышать +45 ºС. Таким образом, необходимо выполнять теплоизолирующие работы с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Кроме того, тепловая изоляция трубопроводов помогает снизить плотность теплового потока, что ведет к повышению эффективности их эксплуатации.

Расчет толщины теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов производится в зависимости от ее назначения.

1. Тепловая изоляция с целью обеспечения заданной плотности теплового потока с поверхности трубопроводов.

Допустимое значение плотности теплового потока с поверхности изолированного объекта может определяться требованиями технологического процесса, общим тепловым балансом предприятия или нормативными значениями плотности теплового потока по Приложению 4 СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Расчетная толщина изоляции трубопроводов надземной прокладки, определяемая по заданной плотности теплового потока, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха, температуры теплоносителя, наружного диаметра трубопровода и величины заданного или нормального теплового потока.

2. Тепловая изоляция трубопроводов с целью обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции.

Толщина тепловой изоляции трубопроводов определяется по заданной температуре на ее поверхности, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха (t0), температуры теплоносителя (tm), наружного диаметра трубопровода (dн) и коэффициента теплоотдачи от поверхности к окружающему воздуху (αн), Вт/(м2·К).

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов выполняется по формуле:

 tk- температура на поверхности изоляционной конструкции, ºС.

Коэффициент теплопередачи (αн) принимают в соответствии с Приложением 9 СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования».

3. Тепловая изоляция трубопроводов с целью предотвращения замерзания содержащихся в них жидкостей.

Теплоизоляция трубопроводов, расположенных на открытом воздухе, осуществляется с целью предотвращения замерзания жидкости при прекращении ее движения. Как правило, это актуально для трубопроводов малого диаметра, имеющих малый запас аккумулированного тепла.

Время, на которое тепловая изоляция может предохранить транспортируемую жидкость от замерзания при остановке ее движения, зависит от температуры жидкости и окружающего воздуха, скорости ветра, внутреннего диаметра, толщины и материала стенки трубопровода, параметров транспортируемой жидкости. Чем больше диаметр трубопровода и выше температура жидкости, тем меньше вероятность замерзания.

4. Теплоизоляция трубопроводов с целью предотвращения конденсации влаги на поверхности изоляции.

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов с целью предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности изоляции выполняют для оборудования и трубопроводов, расположенных в помещении, содержащих вещества с температурой ниже температур окружающего воздуха, в том числе холодную воду. Для объектов, расположенных на открытом воздухе такой расчет не выполняют.

На величину толщины теплоизоляции трубопроводов для предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности теплоизоляционной конструкции влияют относительная влажность окружающего воздуха, температура воздуха в помещении и вид защитного покрытия.

Таблицы толщины изоляции труб

| Купить изоляционные материалы

"Стеклопластиковая изоляция для труб какой толщины должна быть заказана?"

- это очень частый вопрос, который мы получаем от наших клиентов.

Это тоже очень хороший вопрос, потому что мы продаем изоляцию из стекловолокна для труб толщиной от полдюйма до двух дюймов. Эффективность и стоимость этих различных толщин сильно различаются, и важно изолировать каждую трубу такой толщиной изоляции, которая является наиболее рентабельной.

Это руководство поможет вам решить, какая толщина изоляции стеклопластиковых труб лучше всего подходит для вашего конкретного применения. Мы постарались сделать его максимально простым и понятным. Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу изоляции труб, пожалуйста, свяжитесь с нами для дальнейшего обсуждения вашего проекта.

Обратите внимание, что мы разбили это руководство на два раздела: жилой и коммерческий. Для вашего собственного дома нет требований к толщине, поэтому у вас есть больше места для личного выбора / бюджета.Для наших подрядчиков, устанавливающих нашу изоляцию в коммерческих зданиях, существуют более строгие требования к минимальной толщине, если инженеры не предоставили спецификации.

ЖИЛОЙ:

Отопительные трубы (пар, паровой конденсат и горячая вода):

Это, безусловно, одно из самых популярных применений в жилых помещениях нашей изоляции для труб из стекловолокна из-за большой потенциальной экономии энергии для домовладельцев. Наличие оголенных неизолированных труб отопления в вашем доме, по сути, похоже на сжигание денег или смывание денег в канализацию (как бы вы ни смотрели на это). Самый быстрый и простой способ сократить расходы на отопление (помимо его отключения!) - это изоляция всех отопительных труб в вашем доме. Неважно, какой у вас тип отопительной системы, ваши трубы для пара, парового конденсата и горячей воды должны быть изолированы стекловолоконной изоляцией.

Как правило, нет требований к толщине изоляции для труб отопления жилых помещений, но мы обнаружили, что минимальная толщина 1 дюйм является рентабельной в большинстве сценариев. Практически в каждом сценарии, включающем отопительную трубу, замена изоляции трубы толщиной 1/2 дюйма на 1 «Толщина изоляции труб вдвое снижает потери теплопередачи.Для трубопроводов более 3 дюймов использование толщины 1-1 / 2 дюйма также является экономически эффективным.

Наш гид:

3 дюйма IPS и меньше: толщина 1 дюйм

От 3 дюймов до 6 дюймов IPS: минимальная толщина 1 дюйм / рекомендуется 1-1 / 2 дюйма

8 дюймов IPS и больше: рекомендуется толщина 1-1 / 2–2 дюйма

Горячая вода:

Это основная труба для горячей воды, отходящая от водонагревателя. Температура этих труб обычно составляет от 104 ° F до 120 ° F, и, изолировав эти открытые трубы (незавершенный подвал / полуподвальные помещения), вы можете уменьшить потери температуры от водонагревателя к крану.За счет ограничения этой потери тепла температура в кране повысится, что позволит вам снизить настройку температуры на водонагревателе. Уменьшение количества растрачиваемой воды также можно заметить в определенных ситуациях, когда стоячая горячая вода сохраняет свою температуру, устраняя необходимость ее промывки между использованиями. Например: после первого утреннего душа следующий человек, который примет душ через 10 минут, не должен будет запускать горячую воду, ожидая, пока она станет горячей.

В целом не существует требований к толщине изоляции для бытовых труб горячего водоснабжения, но мы обнаружили, что толщина 1 дюйм значительно снижает потери теплопередачи. Использование стекловолоконной изоляции для труб толщиной 1-1 / 2 или 2 дюйма, скорее всего, позволит не будет экономически выгодным для горячего водоснабжения, если размер трубы не превышает 3 дюймов IPS (не является обычным явлением в домах).

Холодная вода (контроль конденсации):

Трубы холодной воды должны быть изолированы, чтобы предотвратить накопление конденсата на трубопроводах, когда они проходят через горячие и влажные помещения.Трубы с холодной водой, в которых наблюдается конденсация, могут привести к опасностям для здоровья, таким как рост плесени и грибка в подпольях и недостроенных подвалах. Толщина изоляции для большинства обычных бытовых труб холодной воды составляет 1/2 дюйма. Обычно нет дополнительных преимуществ от добавления стекловолокна или резиновой изоляции толщиной более 1/2 дюйма к трубопроводу холодной воды.

Горячая и холодная вода (защита от замерзания):

Когда трубы с горячей или холодной водой подвергаются воздействию элементов, вероятность их замерзания значительно возрастает.Обратитесь к нашему Руководству по замороженным трубам для получения дополнительной информации по этому вопросу.

КОММЕРЧЕСКИЕ ЗДАНИЯ:

Отопительные трубы (пар, паровой конденсат и горячая вода):

Это, безусловно, одно из самых популярных применений нашей изоляции для труб из стекловолокна благодаря значительной экономии энергии для владельцев зданий. В большинстве новостроек инженеры будут указывать толщину изоляции труб из стекловолокна. Для ремонта или проектов без указания толщины лучше всего следовать ASHRAE 90.1, который обеспечивает основные требования к механической изоляции. См. Таблицу толщины изоляции труб ниже:

Расчетная рабочая температура

Средняя температура ° F

≤ 1 дюйм IPS

от 1-1 / 4 дюйма до 2 дюймов от 2-1 / 2 до 4 дюймов Более 5 дюймов
Выше 350 ° 250 ° 2-1 / 2 " 2-1 / 2 " 3 " 3-1 / 2 "
251 ° - 350 ° 200 ° 2 " 2-1 / 2 " 2-1 / 2 " 3-1 / 2 "
201 ° - 250 ° 150 ° 1-1 / 2 " 1-1 / 2 " 2 " 2 "
141 ° - 200 ° 125 ° 1-1 / 2 " 1-1 / 2 " 1-1 / 2 " 1-1 / 2 "
105 ° - 140 ° 100 ° 1 " 1 " 1 " 1-1 / 2 "

* В таблице показана минимальная толщина, соответствующая ASHRAE 90. 1

Горячая вода:

Для систем горячего водоснабжения используйте изоляцию из стекловолокна толщиной 1 дюйм на трубах толщиной до 2 дюймов IPS. Используйте стенки толщиной 1-1 / 2 дюйма на трубах больше 2 дюймов IPS.

* Минимальная толщина согласно ASHRAE 90.

Защита персонала (защита от ожогов):

Это означает изоляцию горячих труб для предотвращения случайного ожога от соприкосновения с неизолированными системами трубопроводов. Эмпирическое правило гласит, что толщина 1/2 дюйма снижает температуру поверхности достаточно, чтобы предотвратить возгорание труб с рабочей температурой 300 ° F или ниже.См. Ниже трубы с более высокими температурами:

400 ° F - толщина 1 дюйм

500 ° F - толщина 1-1 / 2 дюйма

600 ° F - трубы размером до 12 дюймов используют толщину 1-1 / 2 дюйма, а толщину 2 дюйма - более 12 дюймов

800 ° F - трубы размером до 3 дюймов используют толщину 2 дюйма, а толщину от 2-1 / 2 до 3 дюймов - более 3 дюймов

* Данные по защите персонала из таблицы данных Owens Corning

Трубопровод охлажденной жидкости (контроль конденсации):

Это означает изоляцию систем трубопроводов охлажденной воды / жидкости (холодильных линий) для предотвращения конденсации. Чтобы получить надлежащие рекомендации, необходимо учитывать относительную влажность (RH), а также рабочую температуру системы и температуру окружающей среды (температуру наружного воздуха). См. Диаграмму ниже:

Температура окружающей среды Влажность Работа при 35 ° F Работа при 45 ° F При работе при 55 ° F
110 ° F 80% 1-1 / 2 " 1-1 / 2 " 1-1 / 2 "
110 ° F 90% 3-1 / 2 " 3-1 / 2 " 3 "
100 ° F 80% 1-1 / 2 " 1-1 / 2 " 1 "
100 ° F 90% 3-1 / 2 " 3 " 2-1 / 2 "
90 ° F 80% 1-1 / 2 " 1 " 1 "
90 ° F 90% 3-1 / 2 " 3 " 2-1 / 2 "
80 ° F 80% 1-1 / 2 " 1 " 1 "
80 ° F 90% 3 " 2-1 / 2 " 2 "
70 ° F 80% 1 " 1 " 1 "
70 ° F 90% 2-1 / 2 " 2 " 1 "

* Информация о диаграммах из таблицы данных Owens Corning

Как правильно выбрать толщину изоляции трубы? - Экспресс изоляция

Выбор правильной толщины изоляции трубы для вашего дома или коммерческого проекта может вызвать затруднения. Процесс выбора отличается, если вы изолируете трубы от потерь тепла (процесс горячей воды) или конденсации (труба с охлажденной водой). Начнем с изоляции трубопровода для определения потерь тепла:

Тепловые потери:

Изоляцию труб следует рассматривать как инвестицию, при которой вы получите определенный период окупаемости, основанный на сокращении ваших счетов за электроэнергию. Это правда, что чем толще изоляция трубы, тем меньше тепла будет уходить от ваших труб и тем больше будет сохранено энергии, что, в свою очередь, сэкономит вам больше денег, но это не означает, что вам следует покупать самую толстую изоляцию трубы, которую вы можете найти.По мере того, как изоляция становится толще, разница в экономии энергии уменьшается, а стоимость изоляции труб становится тем дороже, чем толще изоляция труб. В приведенном ниже примере скачок от толщины изоляции трубы ½ дюйма к толщине изоляции трубы 1 дюйм вашей толщины увеличивает эффективность на целых 10% (с 74,67% до 84,62%) и, как следствие, должно обеспечить более быстрый период окупаемости вашего проекта. . В том же примере ниже, если вы перескочите с толщины изоляции трубы 2,5 дюйма на толщину изоляции трубы 3 дюйма, ваша эффективность изменится только на 1% (с 91.С 54% до 92,40%). Изменение эффективности на 1% займет много времени, чтобы окупить разницу в стоимости с 2,5 дюймов толщины изоляции трубы до 3 дюймов толщины изоляции трубы.

К счастью, в большинстве технических паспортов изоляционных материалов для труб есть рекомендованная таблица толщины изоляции труб, основанная на стандартах ASHRAE, в зависимости от размера трубы и температуры применения, и большая часть решений принимается за вас. Вот пример этой диаграммы ASHRAE:

Конденсация:

Выбор правильной толщины для применения с охлажденной водой более важен, чем для применения с потерей тепла, потому что неправильная толщина в конечном итоге приведет к конденсации, которая может повредить изоляцию вашей трубы, вызвать коррозию на вашей трубе и привести к плесени на изоляции трубы и / или или прилегающая территория.

При контроле конденсации с помощью изоляции трубы необходимо учитывать еще один элемент, помимо температуры обработки (температура воды внутри трубы) и температуры окружающей среды (температура в помещении / на открытом воздухе, где расположена труба), а именно относительную влажность. Если изоляция вашей трубы находится в среде с относительной влажностью 50%, но сегодня очень влажный день и вы открыли окна, относительная влажность может увеличиться до 90%, что требует совершенно иной толщины изоляции трубы для защиты от конденсации.В приведенных ниже таблицах в качестве примера показаны различия в толщине изоляции труб при изменении влажности.

Относительная влажность 50% в данном случае требует толщины изоляции трубы ½ дюйма:

Вот тот же пример с изменением относительной влажности только в условиях влажности от 50% до 90%. Требуемая толщина изоляции трубы резко увеличивается до толщины изоляции трубы 2,5 дюйма:

Поэтому всегда будьте готовы к самым резким перепадам температуры при выборе толщины изоляции. К счастью, ASHRAE также опубликовала рекомендованную толщину изоляции труб для применений с охлажденной водой, чтобы помочь вам решить, какую толщину изоляции выбрать, что также можно найти в технических паспортах большинства производителей изоляции труб. Вот пример рекомендованной ASHRAE толщины для систем охлаждения:

Руководство по толщине изоляции труб из стекловолокна

- Изоляция 4US

Когда дело доходит до изоляции труб из стекловолокна, всегда возникает вопрос толщины.Эффективность изоляции определяется тем, насколько хорошо она подходит к трубе. Однако настоящая проблема заключается в том, чтобы решить, какой толщины должна быть изоляция для конкретного размера трубы, пытаясь сэкономить при этом. Вы должны делать свой выбор в зависимости от типа трубопровода: жилой или коммерческий, их размеров и цели, для которой они предназначены. Вы также можете обратиться за помощью к профессионалам, чтобы изначально не принять неправильное решение.

Жилые дома

Изоляция труб из стекловолокна используется в жилых трубах из-за ее энергосберегающих свойств.Его основное предназначение - защита труб, по которым проходит пар, паровой конденсат и горячая вода. Эти трубы обычно имеют температуру от 104 ° F до 120 ° F, и для предотвращения потери тепла необходима изоляция. Хотя нет никаких конкретных требований к толщине изоляции труб отопления жилых помещений, вы не должны использовать ничего меньше 1 дюйма, пытаясь минимизировать затраты. Это позволит вам получить наилучший результат от вашей изоляции. Толщина вашей трубы также должна определить толщину изоляционного материала.Для труб диаметром около 3 дюймов или меньше изоляция должна быть толщиной 1 дюйм. Для тех, кто составляет 8 дюймов и выше, изоляция должна быть толщиной 1-1 / 2–2 дюйма. Трубопровод холодной воды также должен быть изолирован, чтобы предотвратить накопление конденсата на трубопроводах, когда они проходят через горячие и влажные пространства. Когда возникает проблема конденсации, возникает проблема роста плесени, а затем и проблемы со здоровьем. Изоляция для труб с холодной водой обычно имеет толщину около 1/2 дюйма. Нет никаких дополнительных преимуществ от увеличения толщины стекловолоконной изоляции, в отличие от трубы с горячей водой.Изоляция также может быть использована для предотвращения проблемы замерзания труб. Вы можете обратиться к профессионалу, чтобы узнать больше о защите от замерзания.

Коммерческие здания

Изоляция для труб из стекловолокна также используется в коммерческих зданиях из-за ее способности экономить энергию. Однако, в отличие от труб для жилых домов, при их изоляции необходимо соблюдать определенные требования. Изоляция выполняется не только для экономии энергии, но и для предотвращения случайных ожогов. Когда дело доходит до защиты персонала, для трубы с температурой 300 ° F и ниже потребуется изоляция толщиной 1/2 дюйма.Для 400 ° F - толщиной 1 дюйм и 500 ° F - толщины 1-1 / 2 дюйма. Изоляция труб из стекловолокна также используется для предотвращения образования конденсата. Промышленные холодильные линии обычно изолированы для предотвращения конденсации. Однако для достижения хорошего результата необходимо учитывать относительную влажность, рабочую температуру и температуру окружающей среды, то есть температуру наружного воздуха. Наконец, когда дело доходит до изоляции труб, вы всегда должны обращаться за советом к профессионалам. Для получения дополнительной информации об этом посетите https: // www.изоляция4us.com/

Insation4U

+ 1786-224-0029

1201 North Orange Street, Suite 700, Wilmington, DE 19801

Facebook

Youtube

Поиск идеальной толщины для изоляции трубопровода

Трубопроводы используются для транспортировки нефтепродуктов и природного газа на большие расстояния в холодных условиях. Из-за этого может потребоваться предварительный нагрев нефтяных смесей после транспортировки по трубопроводам, прежде чем можно будет начать процесс очистки.Однако, когда нефть перекачивается по трубопроводу, тепло выделяется самой текучей средой, когда она течет. Чтобы снизить затраты и снизить тепло внутри трубы, изоляцию трубопровода можно оптимизировать с помощью моделей и моделирования.

Важность изоляции трубопроводов

Трубопроводы - это экономичный подход к транспортировке жидкостей, таких как нефть, природный газ и вода, по суше и морю, хотя их строительство дорого. Эти конструкции состоят из стальных или пластиковых труб, которые обычно закапываются или проложены на дне моря, с насосными станциями, распределенными по всей системе, чтобы поддерживать движение жидкости.

При перекачивании нефтяной смеси по трубопроводу в результате внутренних сил трения выделяется тепло. Источником этого тепла является энергия, подаваемая насосом. Это тепло быстро рассеивается, если трубопровод проходит через холодную среду. В конце концов, температура смеси достигает той же температуры, что и температура окружающей среды, если трубопровод не изолирован. При более низких температурах масло становится более вязким, что увеличивает потребление энергии насосами.Кроме того, холодные нефтяные смеси требуют предварительного нагрева перед использованием на нефтеперерабатывающем заводе. Процесс предварительного нагрева потребляет энергию и требует инвестиций для строительства и обслуживания.


Трубопроводы используются для транспортировки жидкостей по всему миру.

Легко и очевидно изолировать трубопровод, чтобы избежать понижения температуры масла, сохраняя энергию, подаваемую насосами, внутри трубы. Хитрость заключается в том, чтобы изолировать трубопровод достаточно хорошо, но не более того, чтобы рентабельность инвестиций мотивировала стоимость изоляции.Если температуру нефтяной смеси можно поддерживать на достаточно высоком уровне, можно исключить стоимость процесса предварительного нагрева и существенно снизить потребление энергии насосом. Снижение этих затрат должно мотивировать инвестиции в изоляцию.

Течение жидкости и процессы теплопередачи в трубопроводе можно смоделировать и точно смоделировать с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics®. Эти модели можно использовать для создания как можно более дешевой изоляции, но при этом столь же эффективной, насколько это необходимо для поддержания желаемой температуры масла.

Проектирование и оптимизация изоляции трубопровода с помощью COMSOL Multiphysics®

Наша учебная модель «Изоляция участка трубопровода» представляет собой участок трубопровода протяженностью 150 км с температурой на входе 25 ° C. Нефть, поступающая в трубопровод, течет со скоростью 2500 м 3 / час. Чтобы создать и решить уравнения энергии и потока, которые описывают перенос жидкости в трубопроводе, мы используем интерфейс Nonisothermal Pipe Flow .

В данном конкретном случае анализируется одна стенка трубы и один слой изоляции, как показано на схеме ниже.Здесь темный и светло-серый слои представляют собой двухслойную стену, а голубой - сопротивление пленки внутри и снаружи стен. Обратите внимание, что в этом примере толщина стенки трубы составляет 2 см.


Схема поперечного сечения трубопровода, где h int и h ext - коэффициенты теплоотдачи пленки внутри и снаружи трубы, а k ins и k wall - теплопроводность изоляции и стена соответственно.

В первом исследовании мы вычисляем температуру вдоль трубопровода для двух разных случаев: в одном предполагается идеальная изоляция, а во втором - при отсутствии изоляции в трубопроводе. График ниже показывает, что тепло, возникающее в результате сил трения в жидкости, вызывает повышение ее температуры примерно на 3 ° C на протяжении 150 км. Когда в трубопровод не добавляется изоляция, температура на выходе аналогична температуре окружающей среды.


График сравнения температуры жидкости при идеальной изоляции на трубопроводе (зеленый) и без изоляции (синий).

Понимая процессы потока жидкости и теплопередачи, мы можем выполнить оптимизационные расчеты для определения минимальной толщины изоляции, необходимой для поддержания температуры масла на постоянном уровне по всему трубопроводу. Результаты этого конкретного исследования оптимизации показывают, что минимальная толщина изоляции составляет около 8,9 см. Мы также могли бы провести аналогичное исследование по оптимизации, но для минимально допустимого уровня температуры масла в конце трубопровода, что потенциально могло бы еще больше снизить толщину изоляции (и стоимость).

Улучшение изоляции трубопровода с помощью моделирования на основе моделирования

Основываясь на расчетной минимальной толщине изоляции, мы можем оценить инвестиционные затраты и решить, вызваны ли эти затраты снижением затрат на насос и предварительный нагрев. Мы потенциально можем снизить потребление энергии в процессе перекачки и исключить ее для предварительного нагрева, что сделает процесс более эффективным и экологически безопасным.

Требуемая толщина изоляции для систем горячего водоснабжения и пара

Изоляционный материал используется в различных сценариях для предотвращения потери тепла или проникновения тепла.Толщина изоляции, необходимая в различных сценариях, зависит от -

  • Цель использования изоляции,
  • Температура, которую необходимо поддерживать для изоляционного материала,
  • Тип используемого изоляционного материала и т. Д.

Изоляция трубопроводов для горячей воды и пара

В частности, в случае коммунальных трубопроводов с горячей водой или паром, изоляция используется для предотвращения потерь тепла в окружающую среду.

Другая цель - предотвратить случайные травмы в случае непреднамеренного контакта с поверхностью трубопровода.

В зависимости от выбранного изоляционного материала, температуры эксплуатации, расхода и т. Д. Толщина изоляции, необходимая для предотвращения любых потерь тепла, может быть точно определена путем моделирования потерь тепла с помощью программного обеспечения для проектирования технологического процесса.

Для быстрого расчета требуемой минимальной толщины изоляции вы также можете воспользоваться этим коротким руководством по расчету толщины изоляции, необходимой для трубы.

Рекомендуемая толщина изоляции трубопровода

На основе изоляционного материала с удельным тепловым сопротивлением в диапазоне 4 - 4.6 футов 2 ч o F / BTU, трубопроводы горячей воды или пара должны быть изолированы

Номинальный размер трубы
NPS
(дюймы)
Рекомендуемая минимальная толщина изоляции (дюймы)
Диапазон температур ( o C)
50–90 90–120 120–150 150–230
Диапазон температур ( o F)
120–200 201–250 251–305 306–450
Горячая вода Пар низкого давления Пар среднего давления Пар высокого давления
<1 " 1. 0 1,5 2,0 2,5
1 1/4 дюйма - 2 дюйма 1,0 1,5 2,5 2,5
2 1/2 "- 4" 1,5 2,0 2,5 3,0
5–6 дюймов 1,5 2,0 3,0 3,5
> 8 " 1,5 2,0 3,0 3,5

Обратите внимание на рекомендуемую толщину изоляции минимум .В зависимости от минимальной температуры окружающей среды минимальная толщина должна быть достаточной. Этот учебный расчет может помочь подтвердить то же самое.

ASHRAE Standard 90.1-2010 увеличивает минимальную толщину изоляции труб

Стандарт 90.1 Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE): Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, и Международный кодекс энергосбережения (IECC) являются основными стандартами энергетического проектирования для новых зданий в Соединенных Штатах. .Большинство штатов или местных юрисдикций приняли ту или иную версию стандарта 90.1 или IECC в качестве минимального стандарта проектирования для всех новых коммерческих и многоэтажных жилых зданий. Согласно схеме ASHRAE обновляет стандарт 90.1 каждые несколько лет, а в последнее время обновляет его каждые три года. Поэтому его доработка представляет особый интерес для тех, кто работает с технологиями энергоэффективности зданий, в том числе с механической изоляцией.

Многие продукты и услуги компаний-членов NIA используются для изоляции труб и воздуховодов в коммерческих и многоэтажных жилых зданиях.Энергоэффективность этих зданий частично зависит от ограничения теплового потока к трубам, каналам и оборудованию или от них, независимо от того, работают ли они при температуре выше или ниже окружающей среды. При использовании в условиях ниже температуры окружающей среды системы изоляции помогают предотвратить конденсацию влаги на этих трубах и воздуховодах, дополнительно экономя энергию.

Самая последняя опубликованная версия стандарта 90.1 была принята в 2007 году после версий 2004 и 2001 годов. Последняя версия, 2010 г., вступит в силу в конце этого года, вероятно, к концу октября 2010 г.

В целом, стандарт 90.1-2010 приведет к созданию зданий, которые будут использовать на 30 процентов меньше энергии, чем здания, спроектированные в соответствии со стандартом 90.1-2007. Каким образом этот пересмотренный энергетический стандарт требует от проектировщиков зданий и проектировщиков механических систем сократить потребление энергии зданием на 30 процентов? Есть много способов добиться этого, в том числе:

  • Повышение системного R-значения (или понижение U-значения) утепленных наружных стен и крыш;
  • Ограничение поступления солнечного тепла через окна при их проектировании, позволяющем пропускать больше видимого света в здания для пассивного дневного освещения;
  • Повышение теплового КПД систем отопления и охлаждения;
  • Увеличение использования средств автоматического управления освещением;
  • Увеличение использования воздушных барьеров для ограничения проникновения;
  • Ориентация зданий на минимальное потребление энергии;
  • Увеличение использования рекуперации энергии и экономайзеров для вентиляции зданий;
  • Затяжка воздуховодов для уменьшения утечки;
  • Повышение КПД электродвигателя;
  • Повышение эффективности вентилятора и насоса; и
  • Увеличение толщины изоляции труб и каналов.

Существуют технологии проектирования зданий, которые потребляют на 30 процентов меньше энергии. Однако в большинстве случаев для достижения этого требуется более тесная координация между архитектором здания и проектировщиком механической системы, чем это обычно бывает.

Старый подход заключался в том, что архитектор проектировал здание без участия проектировщиков-механиков, а затем передавал чертежи здания проектировщику-механику (или нескольким дизайнерам, так как работа обычно проводилась на конкурсной основе) для разработки механической системы в обоих ограниченный бюджет энергии и ограниченный бюджет затрат.Новый подход требует от архитектора понимания того, как его или ее решения влияют на проектировщика механической системы, и вовлечения проектировщика механики на каждом этапе создания по-настоящему энергоэффективного здания. Как правило, в этом новом процессе нет места для «стоимостной инженерии», которая приводит к тому, что многие здания не соответствуют основным критериям, таким как стандарты энергоэффективности, бюджеты на техническое обслуживание и цели долговечности.

Толщина изоляции новой трубы

Каковы новые требования к толщине изоляции труб и каналов в Стандарте 90.1-2010? Толщина изоляции труб больше или равна значениям, указанным в стандарте 2007 года, но толщина изоляции каналов не изменилась. В целом, это хорошая новость, поскольку механическая изоляция дает возможность повысить энергоэффективность здания.

Стандарт 90.1-2010 содержит две таблицы минимальной толщины изоляции труб: одну для систем выше окружающей среды и одну для систем ниже окружающей среды. В каждой таблице указаны минимальные толщины изоляции как для размера трубы, так и для рабочей температуры.Минимальная толщина изоляции труб указана в двух таблицах, 6.8.3A и 6.8.3B, в стандарте; значения указаны на рисунках 1 и 2 вместе со сносками. В новом стандарте эти таблицы также воспроизводятся в метрических единицах.

Для условий эксплуатации выше температуры окружающей среды толщина изоляции трубы на Рисунке 1 значительно больше, чем обычно устанавливаемая (как и в предыдущих версиях стандарта 90.1, но в большей степени в версии 2010 года). Для многих распределительных труб парового отопления в зданиях с рабочей температурой выше 350 ° F, 5 дюймов.изоляции (такой как минеральная вата, стекловолокно или силикат кальция) потребуется на всех трубах, кроме труб с размером NPS менее 1 дюйма. Это, вероятно, потребует двойного слоя и, следовательно, больше трудозатрат на установку. Конструкторам-механикам необходимо предусмотреть зазор трубы более 10 дюймов, которым часто пренебрегают. Даже трубы с горячей водой, используемые для водяного отопления, потребуют 2-дюймовой изоляции на всех размерах труб, равных или превышающих 1-1 / 2 дюйма NPS.

Для работы при температурах ниже окружающей среды, напротив, новая толщина изоляции труб не заслуживает особого внимания.Например, 1 дюйм достаточной толщины для всех размеров трубопроводов охлажденной воды (с предполагаемой рабочей температурой в диапазоне от 40 ° F до 60 ° F). Это связано с тем, что эти толщины были определены для сохранения энергии, а не для контроля конденсации, что часто требует толщины более 1 дюйма, особенно для труб, проходящих через некондиционные пространства.

Также стоит отметить уравнение для изоляционных материалов со значениями теплопроводности вне указанного диапазона. Например, пеностекло имеет значение теплопроводности около 0 при средней температуре 55 ° F.32 британских тепловых дюйма / час-фут 2 - ° F, что превышает указанный диапазон. Если сравниваемый материал представляет собой стекловолокно со значением теплопроводности около 0,23 БТЕ-дюйм / час-фут 2 2- ° F при среднем 55 ° F, и 1 дюйм стекловолокна требуется по таблице для 4 дюйма NPS, то, используя уравнение, приведенное в сноске a для обеих таблиц, нам потребуется пеностекло толщиной примерно 1-1 / 2 дюйма для той же трубы охлажденной воды. Однако, поскольку пеностекло толщиной 1-1 / 2 дюйма, вероятно, будет использоваться на 4-дюймовом.В любом случае, трубопровод охлажденной воды NPS, это не является серьезной проблемой.

Сложно представить съемные / многоразовые изоляционные покрытия толщиной 5 дюймов, установленные на клапанах, регуляторах давления, сетчатых фильтрах и других трудноизолированных деталях. Основная проблема для индустрии механической изоляции заключается в том, что эти компоненты часто остаются неизолированными или частично изолированными в системах распределения тепла пара и горячей воды.

Съемные / многоразовые одеяла толщиной от 1 до 2 дюймов часто снимаются обслуживающим персоналом и не устанавливаются повторно.Съемные / многоразовые одеяла толщиной 5 дюймов вряд ли будут повторно установлены, поскольку они, вероятно, будут тяжелыми и не очень гибкими. Решением для проектировщика может быть демонстрация того, что общая потеря тепла в системе эквивалентна общей изоляции 5 дюймов, и использование более тонких и практичных толщин съемных / многоразовых одеял.

Резюме

Когда стандарт ASHRAE 90.1-2010 вступит в силу в конце этого года, соблюдение требований потребует большей толщины изоляции труб.На парораспределительных трубах в зданиях эта толщина увеличивается с 4 до 5 дюймов на трубах большинства размеров при использовании таких материалов, как минеральная вата, стекловолокно и силикат кальция. Для труб, работающих при более низких температурах и превышающих температуру окружающей среды, также потребуется большая толщина, чем та, которая требуется в предыдущем Стандарте 90.1-2007. На трубах, находящихся ниже температуры окружающей среды, минимальная толщина изоляции для большинства изоляционных материалов будет составлять всего 1 дюйм.

Новые здания, спроектированные и построенные в соответствии со Стандартом 90.1-2010 будет спроектирован так, чтобы потреблять на 30 процентов меньше энергии, чем те, которые соответствуют Стандарту 90.1-2007. Выполнение этих новых минимальных требований к конструкции приведет к значительной экономии энергии в новых зданиях. Однако штатам потребуется время, чтобы принять этот пересмотренный стандарт.

Рисунок 1 Рисунок 2

Толщина изоляционной стенки | Варианты толщины изоляции трубопровода

Вы не уверены, какая толщина стенки изоляции трубопровода вам нужна? Вы не уверены, нужна ли вам изоляция для труб повышенной толщины или что-то более тонкое? Если да, то вы пришли сюда.Наш широкий диапазон толщин изоляции дает вам все возможности.

Для разных труб потребуется разная толщина изоляции трубопроводов в зависимости от области применения. Здесь, на сайте Pipelagging.com, мы поставляем полный спектр изоляционных материалов для стен любой толщины. У нас есть теплоизоляция любой толщины, включая изоляцию трубопроводов хладагента и классы толщины, произведенные ведущими отраслевыми брендами, включая Rockwool, Armacell, Knauff и Kaimann.

Вам нужна изоляция труб в вашей водопроводной и отопительной системе? Обычно используемые медные трубы с малым диаметром отверстия могут нуждаться только в относительно тонкой изоляции, например, 13 мм, для обеспечения надлежащей защиты. Однако, если у вас есть промышленное масло или морское оборудование с большим внутренним диаметром снаружи паровых труб, тогда потребуется гораздо более толстая изоляционная стена - возможно, до 50 мм. У нас покрыты эти толщины изоляции и все остальное, что между ними!

Варианты толщины изоляции трубопроводов для труб любого диаметра!

  • Перед покупкой проверьте минимальную толщину, которая вам понадобится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *