Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Назначение теплоизоляционной конструкции определяет толщину тепловой изоляции. Наиболее распространена тепловая изоляцияв целях соблюдения заданной плотности теплового потока. Плотность теплового потока может быть задана, исходя из условий технологического процесса, или определена по нормам, приведенным в СНиП 41-03-2003 или других нормативных документах.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Для объектов, расположенных в Свердловской области и Екатеринбурге, нормативное значение плотности теплового потока может приниматься по ТСН 23-337-2002 Свердловской области.

Для объектов, расположенных на территории Ямало-Ненецкого автономного округа, нормативное значение плотности теплового потока может приниматься по ТСН 41-309-2004 Ямало-Ненецкого автономного округа.

В некоторых случаях тепловой поток может быть задан, исходя из общего баланса тепла всего объекта, тогда необходимо определить суммарные допустимые потери.

Исходными данными для расчета являются: а) местонахождение изолируемого объекта и температура окружающего воздуха; б) температура теплоносителя; в) геометрические размеры изолируемого объекта; г) расчетный тепловой поток (тепловые потери) в зависимости от количества часов работы объекта. Толщина тепловой изоляции из скорлуп марки ISOTEC KK-ALK, рассчитанная по нормам плотности теплового потока для европейского региона России, для трубопроводов, расположенных на открытом воздухе и в помещении, приведена в табл. 1 и 2 соответственно.

Если тепловой поток с поверхности изоляции не регламентирован, то тепловая изоляция необходима как средство, обеспечивающее нормальную температуру воздуха в рабочих помещениях, или предохраняющее обслуживающий персонал от ожогов.

Исходными данными для расчета толщины теплоизоляционного слоя являются: – местонахождение изолируемого объекта и температура окружающего воздуха; – температура теплоносителя; – геометрические размеры изолируемого объекта; – требуемая температура на поверхности изоляции.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Как правило, температура на поверхности изоляции принимается: – 45 °С – в помещениях; – 60 °С – на открытом воздухе при штукатурном или неметаллическом покровном слое; – 50-55 °С – при металлическом покровном слое.

Толщина тепловой изоляции, рассчитанная по нормам плотности теплового потока, значительно отличается от толщины тепловой изоляции, выполненной в целях защиты персонала от ожогов.В табл.

3 приведена толщина тепловой изоляции для цилиндров URSA, отвечающая требованиям безопасной эксплуатации (заданной температуре на поверхности изоляции).

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами теплоносителя может выполняться: – в соответствии с технологическими требованиями; – в целях предотвращения или ограничения испарения теплоносителя, предотвращения конденсации на поверхности изолированного объекта, расположенного в помещении, и предотвращения повышения температуры теплоносителя не выше заданного значения; – по нормам плотности теплового потока (холодопотери). Чаще всего для трубопроводов с температурой ниже окружающего воздуха, расположенных в помещении, изоляцию выполняют в целях предотвращения конденсации влаги на поверхности теплоизоляционной конструкции.

На величину толщины теплоизоляционного слоя в этом случае влияют относительная влажность окружающего воздуха (f), температура воздуха в помещении (to) и вид защитного покрытия.

Тепловая изоляция должна обеспечить температуру на поверхности изоляции (tк) выше точки росы при температуре и относительной влажности окружающего воздуха (Φ) в помещении.

Допустимый перепад между температурой поверхности изоляции и температурой окружающего воздуха (to – tк) приведен в табл. 4.

Содержание

  • 1 Влияние относительной влажности на толщину тепловой изоляции проиллюстрировано в табл. 5, где приведена расчетная толщина изоляции из вспененного каучука марки K-Flex ЕС без покровного слоя при влажности окружающего воздуха 60 и 75 %.
  • 2 На величину толщины теплоизоляционного слоя для предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности теплоизоляционной конструкции влияет вид покрытия.
    При использовании покрытия с высоким коэффициентом излучения (неметаллическое) расчетная толщина изоляции ниже. В табл. 6 приведена расчетная толщина изоляции из вспененного каучука для трубопроводов, расположенных в помещении с относительной влажностью воздуха 60 %, в конструкции без покрытия и с покрытием алюминиевой фольгой.
  • 3 Если температура окружающего воздуха ниже указанной, то вода в трубопроводе замерзнет быстрее. Чем больше скорость ветра и ниже температура жидкости (холодной воды) и окружающего воздуха, меньше диаметр трубопровода, тем больше вероятность замерзания жидкости. Уменьшает вероятность замерзания холодной воды применение изолированных неметаллических трубопроводов. Назад в раздел
    В конструкциях теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них веществ в диапазоне от 20 до 300 °С
    для всех способов прокладки, кроме бесканальной, следует применять теплоизоляционные материалы и изделия с плотностью не более 200 кг/м3
    и коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06
    Для теплоизоляционного слоя трубопроводов при бесканальной прокладке следует применять материалы с плотностью не более 400 кг/м3и коэффициентом теплопроводности не более 0,07 Вт/(м · К).
    Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов δk, мпо нормированной плотности теплового потока выполняют по формуле:
    где – наружный диаметр трубопровода, м; отношение наружного диаметра изоляционного слоя к диаметру трубопровода .
    Величину определяют по формуле:
    основание натурального логарифма; теплопроводность теплоизоляционного слоя Вт/(м·oС) определяемый по приложению 14.
    Rк- термическое сопротивление слоя изоляции, м·°С/Вт, величину которого определяют при подземной канальной прокладке трубопровода по формуле:
    где суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других дополнительных термических сопротивлений на пути теплового потока,м·°С/Вт определяемое по формуле:
  • 4 где средняя за период эксплуатации температура теплоносителя, оС. В соответствии с [6] её следует принимать при различных температурных режимах по таблице 6:
    Таблица 6 – Температура теплоносителя при различных режимах
    Температурные режимы водяных тепловых сетей, oC 95-70 150-70 180-70 Трубопровод Расчетная температура теплоносителя, oC Подающий Обратный
    среднегодовая температура грунта, для различных городов указана в [ 9, c 360 ] нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м (принимается по приложению15);
    коэффициент, принимаемый по приложению 16; коэффициент взаимного влияния температурных полей соседних трубопроводов; термическое сопротивление поверхности теплоизоляционного слоя, м·oС /Вт, определяемое по формуле:
    где коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в окружающий воздух, Вт/(м. · °С) который, согласно [6], принимается при прокладке в каналах , Вт/(м · °С);
    d – наружный диаметр трубопровода, м;
    термическое сопротивление внутренней поверхности канала, м·oС/Вт, определяемое по формуле:
  • 5 2. Определим по формуле (50) термическое сопротивление внутренней поверхности канала
  • 6 3. По формуле (52) рассчитаем термическое сопротивление стенки канала:
  • 7 4. По формуле (49) определим термическое сопротивление грунта:
  • 8 5. Приняв температуру поверхности теплоизоляции , (приложение) определим средние температуры теплоизоляционных слоев подающего и обратного трубопроводов:
  • 9 6. Используя приложение, определим также коэффициенты теплопроводности тепловой изоляции (матов теплоизоляционных из минеральной ваты на синтетическом связующем):
  • 10 7. По формуле (49) определим термическое сопротивление поверхности теплоизоляционного слоя
  • 11 8. По формуле (48) определим суммарные термические сопротивления для подающего и обратного трубопроводов:
  • 12 9. Определим коэффициенты взаимного влияния температурных полей подающего и обратного трубопроводов:
  • 13 10. Определим требуемые термические сопротивления слоёв для подающего и обратного трубопроводов по формуле (47):
    x
    x = 1,192
    x
    x = 1,368
    11. Величину B для подающего и обратного трубопроводов определим по формуле (46):
  • 14 12. Определим толщину тепловой изоляции для подающего и обратного трубопроводов по формуле (45):

Влияние относительной влажности на толщину тепловой изоляции проиллюстрировано в табл. 5, где приведена расчетная толщина изоляции из вспененного каучука марки K-Flex ЕС без покровного слоя при влажности окружающего воздуха 60 и 75 %.

Тепловая изоляция трубопроводов холодной воды может выполняться в целях предотвращения: – конденсации влаги на поверхности трубопровода, расположенного в помещении; – замерзания воды при остановке ее движения в трубопроводе, расположенном на открытом воздухе. Как правило, это важно для трубопроводов малого диаметра, имеющих малый запас аккумулированного тепла.

Исходными данными для расчета толщины теплоизоляционного слоя для предотвращения замерзания воды при остановке ее движения являются: а) температура окружающего воздуха; б) температура вещества до остановки его движения; в) внутренний и наружный диаметры трубопровода; г) максимально возможная длительность перерыва в движении вещества; д) материал стенки трубопровода (его плотность и удельная теплоемкость); е) теплофизические параметры транспортируемого вещества (плотность, удельная теплоемкость, температура замерзания, скрытая теплота замерзания).Чем больше диаметр трубопровода и выше температура жидкости, тем меньше вероятность замерзания. В качестве примера в табл. 7 приведено время до начала замерзания воды в трубопроводах холодного водоснабжения температурой +5 °С, теплоизолированных скорлупами ISOTEC KK-ALK (в соответствии с их номенклатурой) при температуре наружного воздуха –20 и –30 °С.

где коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности канала, αe= 8 Вт/(м.

· °С);внутренний эквивалентный диаметр канала, м, определяемыйпо формуле:периметр сторон по внутренним размерам канала, м; (размеры каналов приведены в приложении 17)внутреннее сечение канала, м2;термическое сопротивление стенки канала, м·oС/Вт определяемое по формуле:где теплопроводность стенки канала, для железобетонанаружный эквивалентный диаметр канала, определяемый по наружным размерам канала, м;термическое сопротивление грунта, м·oС/Вт определяемое по формуле:где коэффициент теплопроводности грунта, зависящий от егоструктуры и влажности.

При отсутствии данных значение можно принимать для влажных грунтов 2,0–2,5 Вт/(м · °С), для сухих грунтов 1,0–1,5 Вт/(м · °С);глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м.

https://www.youtube.com/watch?v=mlounXDDyE0\u0026t=14s

Расчетную толщину теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции на основе волокнистых материалов и изделий (матов, плит, холстов) следует округлять до значений, кратных 10 мм.

В конструкциях на основе минераловатных полуцилиндров, жестких ячеистых материалов, материалов из вспененного синтетического каучука, пенополиэтилена и пенопластов следует принимать ближайшую к расчетной толщину изделий по нормативным документам на соответствующие материалы.

Если расчетная толщина теплоизоляционного слоя не совпадает с номенклатурной толщиной выбранного материала, следует принимать подействующей номенклатуре ближайшую более высокую толщинутеплоизоляционного материала. Допускается принимать ближайшую более низкую толщину теплоизоляционного слоя в случаях расчета по температуре на поверхности изоляции и нормам плотности теплового потока, если разница между расчетной и номенклатурной толщиной не превышает 3 мм.

ПРИМЕР 8.Определить толщину тепловой изоляции по нормируемой плотности теплового потока для двухтрубной тепловой сети с dн= 325 мм, проложенной в канале типа КЛ 120×60. Глубина заложения канала hк=0,8 м,

Читайте также:  Как гнуть трубу из алюминия

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов tгр= 5,5 oC, теплопроводность грунта λгр=2,0 Вт/(м·oC), тепловая изоляция – маты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем. Температурный режим тепловой сети 150-70oC.

  • Решение:
  • 1. По формуле (51) определим внутренний и наружный эквивалентный диаметр канала по внутренним и наружным размерам его поперечного сечения:
  • 13.

Принимаем толщину основного слоя изоляции для подающего и обратного трубопроводов одинаковой и равной 100 мм.ЛитератураОсновная1. Хрусталев, Б.М. Теплоснабжение и вентиляция: учеб. пособие/ Б.М. Хрусталев, Ю.Я. Кувшинов, В.М. Копко.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

– М.: Ассоциация строительных вузов, 2008. – 784 с.Дополнительная2. СНиП 2.04.01-85*.

СПРАВОЧНИК

Таблица подбора соотношения диаметров труб (медные трубы, стальные трубы, полиэтиленовые трубы) с типоразмерами теплоизоляцией (изоляция из вспененного каучука, изоляция из вспененного полиэтилена, минераловатные цилиндры).

Данная таблица подбора теплоизоляции для труб поможет не совершать ошибки в подборе изоляции.

В основном для тепловой изоляции используют три вида труб: стальные, медные и пластиковые.

Для обозначения диаметра стальных и медных труб применяют три способа: в миллиметрах, дюймах и условных проходах — Ду*.

 Ду — это «условный проход», который применяется при расчёте различных параметров трубопроводных систем. Например, таких параметров как напор, расход, потребление, слив и т.п., т.е. внутренний диаметр трубы.

Очень часто использование большого давления в трубопроводной системе не требуется, поэтому толщину стенки трубы уменьшают, чтобы можно было экономить на расходе металла при производстве, и наоборот, при необходимости большого давления в трубопроводе или для соединений по резьбе толщину стенки трубы увеличивают.

Диаметр труб называется условным, потому что существуют трубы квадратного, а не круглого сечения.

В этом случае для труб квадратного сечения условный проход рассчитывается через площадь поперечного сечения конкретной трубы, расчет должен приводиться к формуле площади круглой трубы и принимается для дальнейших расчетов так, как будто труба круглая и имеет такой-то условный диаметр. В трубах, имеющих круглое сечение Условный проход — Ду полностью совпадает с внутренним диаметром трубы.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Как правило, условные проходы (Ду) стальных труб указывают до 50 размера, после принято указывать наружные диаметры труб. Но для пластиковых труб, обычно указывают только наружные диаметры.

Техническая изоляция для труб, которая поставляется в виде теплоизоляционных трубок (трубчатых элементов) представляется типоразмерами, которые учитывают Dнар — наружные диаметры труб (не надо путать  с Dу -условными диаметрами) труб.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Пример:

Допустим в Вашей технической спецификации указана стальная труба, имеющая диаметр Ду 20,и теплоизоляционный слой толщиной 13 мм. Не торопитесь заказывать трубную теплоизоляцию, имеющую внутренние диаметры – 20 мм или ближайшим к нему 22 мм (соответственно типоразмеры изоляции 20х13 и 22х13).

Обязательно обратите внимание на тот фактор что, если у Вас стальная труба имеет Ду 20, то с учетом толщины стенки трубы, ее наружный диаметр будет примерно 28 мм, следовательно необходимый размер теплоизоляции 28х13, а если будет применена медная труба, имеющая Ду 20, то ее наружный диаметр будет около 22 мм, а размер теплоизоляции 22х13 (где 13 мм является толщиной теплоизоляционного слоя).

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

???? Калькуляторы расчета объема теплоизоляции труб, отводов

С помощью данных калькуляторов вы получите возможность легко рассчитать объем теплоизоляции трубопровода и отводов “в деле”, а так же площадь покровного слоя.

Тем самым вы сможете определить объем работ, а так же определить количество необходимых материалов. Обратите внимание на то, что объем теплоизоляции считается без учета отходов (обрезков и т.п.).

Теплоизоляцию трубопроводов и деталей (отводы, тройники) и оборудования производят в соответствии с СП 61.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003)

Для быстрого доступа к калькулятору теплоизоляции нажмите на клавиатуре Ctr+D и калькулятор будет у вас в закладках!

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Калькулятор расчета изоляции отводов круглого сечения

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Площадь покровного слоя указана без нахлеста, поэтому при расчете материалов учтите данную особенность.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Данный калькулятор подойдет для расчета объема теплоизоляции гнутых отводов из углеродистой стали. Размеры  гнутых отводов вычислены в соответствии с ОСТ 36-42-81 “Детали трубопроводов из углеродистой стали сварные и гнутые Ду до 500мм на Ру до 10 МПа (100 кгс/см2). Отводы гнутые. Конструкция и размеры”

калькулятор, Калькуляторы теплоизоляции

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

В частном строительстве могут случиться ситуации, когда котельная расположена в основном здании, но от него требуется провести теплотрассу к другой постройке – жилой, технической, подсобной, сельскохозяйственной и т.п.

Получается, что некоторые участки трубы проходящие, например, через неотапливаемые помещения, через подвалы или чердаки, проложенные в подземных каналах а иногда – и просто на открытом воздухе, чтобы не допустить ненужных потерь тепловой энергии потребуют дополнительной термоизоляции.

Цены на термоизоляцию для труб

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра трубКалькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке

Удобнее всего, конечно, использовать готовые утеплительные полуцилиндры, но если такой возможности нет, то можно применить и минеральную вату. Найти требуемые значения толщины утеплителя несложно – для этого есть соответствующие таблицы. Проблема в том, что любой волокнистый утеплитель при таком использовании со временем обязательно даст усадку, и его толщины может стать недостаточно. Предусмотреть этот нюанс поможет калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке.

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

Калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке

Перейти к расчётам

Табличные данные для расчета и пояснения по его проведению

Точный расчет подобного утепления теплотрассы – это весьма сложные вычисления, и проводит их нет необходимости, так как основные показатели давно определены и сведены в таблицы.

Ниже представлена таблица, которую с успехом можно использовать при утеплении теплотрасс минеральной ватой для практически всей Европейской части России.

При желании, для районов с более суровым или, наоборот,  мягким климатом можно найти свои значения, вбив в поисковике «СП 41-103-2000».

  • Наружный диаметр трубы, ммТемпературный режим теплоносителя, °С
    подача обратка подача обратка подача обратка
    65 50 90 50 110 50
    Толщина минераловатной изоляции, мм
    45 50 50 45 45 40 40
    57 58 58 48 48 45 45
    76 67 67 51 51 50 50
    89 66 66 53 53 50 50
    108 62 62 58 58 55 55
    133 68 68 65 65 61 61
    159 74 74 64 64 68 68
    219 78 78 76 76 82 82
    273 82 82 84 84 92 92
    325 80 80 87 87 93 93
  • Любая минеральная вата при накручивании на трубы обязательно со временем даст усадку. Можно, конечно, «намотать» ее с большим запасом, но это нерентабельно, а кроме того, СНиП определяет и предельно допустимые максимальные толщины утепления:
  • Наружный диаметр трубопровода, ммПредельная толщина термоизоляции трубы, мм, при температуре носителя
    до +19°С +20°С и более
    18 80 80
    25 120 120
    32 140 140
    45 140 140
    57 150 150
    76 160 160
    89 180 170
    108 180 180
    133 200 200
    159 220 220
    219 230 230
    273 240 230
    325 240 240

    предельная толщина

Лучше всего – провести вычисления, в которых учтен коэффициент уплотнения материала и диаметр утепляемой трубы. Для этого есть соответствующая формула, которая и заложена в предлагаемый калькулятор.

А коэффициент уплотнения несложно определить из следующей таблицы:

Минераловатные утеплители и диаметр изолируемых трубКоэффициент уплотнения Kc.
Маты минеральной ваты прошивные 1.2
Маты термоизоляционные «ТЕХМАТ» 1,35 ÷ 1,2
Маты и полотна из супертонкого базальтового волокна (в зависимости от условного диаметра трубы, мм):
→ Ду < 800, при средней плотности 23 кг/м³ 3
̶ то же, при средней плотности 50-60 кг/м³ 1,5
→ Ду ≥ 800, при средней плотности 23 кг/м ³ 2
̶ то же, при средней плотности 50-60 кг/м³ 1,5
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, марка:
→ М-45, 35, 25 1.6
→ М-15 2.6
Маты из стеклянного шпательного волокна «URSA», марка:
→ М-11:
̶ для труб с Ду до 40 мм 4,0
̶ для труб с Ду от 50 мм и выше 3,6
→ М-15, М-17 2.6
→ М-25:
̶ для труб с Ду до 100 мм 1,8
̶ для труб с Ду от 100 до 250 мм 1,6
̶ для труб с Ду более 250 мм 1,5
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки:
→ 35, 50 1.5
→ 75 1.2
→ 100 1.1
→ 125 1.05
Плиты из стеклянного штапельного волокна марки:
→ П-30 1.1
→ П-15, П-17 и П-20 1.2

Полученное значение становится оптимальным – оно и гарантировано обеспечивает необходимый уровень утепления теплотрассы, и не приводит к ненужному перерасходу минеральной ваты.

При определенных условиях может получиться, что расчет дает толщину меньше табличной. В этом случае — на практике применяется исходное табличное значение.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра трубСуществуют и иные методы утепления труб отопления

Цены на утеплитель для труб

Далеко не все традиционные утеплители подойдут для этой цели, просто из соображений невысокой термостойкости. Как еще можно утеплить трубы отопления на открытом воздухе – в специальной публикации нашего портала.

Расчет толщины изоляции трубопроводов: методика

Технологические трубопроводы предприятий и систем жизнеобеспечения населенных пунктов транспортируют различные среды с разными параметрами.

Эти параметры, в частности, температура, должны сохраняться независимо от воздействия условий окружающей среды, а для этого необходима теплоизоляция.

Ее толщину определяет расчет, который базируется на требованиях нормативных документов.

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Теплоизоляция трубопровода должна сохранять температуру в трубе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный.

Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь.

Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Толщина теплоизоляции в зависимости от диаметра труб

Схема утепления трубы.

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

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе.

Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил.

Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:

  1. Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
  2. Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя. Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Как рассчитать толщину теплоизоляции трубопроводов

Главная причина замерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В таком случае, при минусовой температуре воздуха может начаться процесс кристаллизации жидкости. Так что качественная теплоизоляция труб – жизненно необходима.

Благо нашему поколению несказанно повезло. В недалеком прошлом утепление трубопроводов производилось по одной лишь технологии, так как утеплитель был один – стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов предлагаю просто широчайший выбор утеплителей для труб, отличающихся по составу, характеристикам и способу применения.

Сравнивать их между собой не совсем правильно, а уж тем более утверждать, что один из них является самым лучшим. Поэтому давайте просто рассмотрим виды изоляционных материалов для труб.

По сфере применения:

  • для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, паропроводов систем центрального отопления, различных технических оборудований;
  • для канализационных систем и систем водоотвода;
  • для труб вентиляционных систем и морозильного оборудования.

По внешнему виду, который, в принципе, сразу же объясняет и технологию применения утеплителей:

  • рулонные;
  • листовые;
  • кожуховые;
  • заливочные;
  • комбинированные (это скорее уже относится к способу изоляции трубопровода).

Основные требования к материалам, из которых изготавливаются утеплители для труб – это низкая теплопроводность и хорошая устойчивость к огню.

Под эти важные критерии подходят следующие материалы:

Минеральная вата. Чаще всего продается в виде рулонов. Подходит для утепления трубопроводов с теплоносителем высокой температуры.

Однако если использовать минвату для изоляции труб в больших объемах, то такой вариант окажется не очень-то выгодным с точки зрения экономии.

Тепловая изоляция с помощью минваты производится методом намотки, с последующим ее закреплением синтетической бечевкой или нержавеющей проволокой.

На фото трубопровод, утепленный минватой

Использовать его можно как при низких, так и при высоких температурах. Подходит для стальных, металлопластиковых и других полимерных труб. Еще одна положительная особенность – пенополистирол имеет цилиндрическую форму, причем его внутренний диаметр можно подобрать под размер любой трубы.

Пеноизол. По своим характеристикам находится в близком родстве с предыдущим материалом.

Однако способ монтажа пеноизола совсем иной – для его нанесения требуется специальная распыляющая установка, так как он представляет собой компонентную жидкую смесь.

После застывания пеноизола вокруг трубы образуется герметичная оболочка, почти не пропускающая тепло. К плюсам здесь также можно отнести отсутствие дополнительного крепления.

Пеноизол в деле

Фольгированный пенофол. Самая последняя разработка в сфере утеплительных материалов, но уже завоевавшая своих поклонников среди российских граждан. Пенофол состоит из полированной алюминиевой фольги и слоя вспененного полиэтилена.

Такая двухслойная конструкция не просто сохраняет тепло, а даже является неким обогревателем! Как известно, фольга обладает теплоотражающими свойствами, что позволяет накапливать и отражать тепло к изолируемой поверхности (в нашем случае это трубопровод).

Кроме того, фольгированный пенофол экологичен, слабогорюч, устойчив к температурным перепадам и повышенной влажности.

Как вы сами видите, материалов предостаточно! Выбирать, чем утеплять трубы, есть из чего. Но при выборе не забывайте учитывать особенности окружающей среды, характеристики утеплителя и его простоту монтажа. Ну и не помешало бы произвести расчет теплоизоляции труб, дабы сделать все грамотно и надежно.

  Радиаторы «Калидор» и «Нова Флорида», что у них общего?

Материалы для теплоизоляции

Схема битумной теплоизоляции.

  1. Битум. Используется в основном для теплоизоляции подземных конструкций. Битумная изоляция предотвращает коррозию на поверхности. Наружная часть состоит из слоя полиэтилена, который защищает битумное покрытие. Иногда дополнительно оборачивают стеклохолстом, что, в свою очередь, влияет на величину толщины слоя. Чаще всего этот материал используется для защиты трубопроводов газо-, нефте и водоснабжения из стали, а также для тепловых труб из металла.
  2. Теплоизоляция пенополиуретановыми скорлупами. Используется как под землей, так и для тепловой защиты наземных конструкций. Отличается мобильной сборкой и многоразовым использованием.
  3. Пенополиуретановая оболочка или «труба в трубе». Пенополиуретан впрыскивается и затвердевает между внутренней стальной трубой и полиэтиленовой изоляцией. Перед этим процессом труба должна пройти стадию очистки. Во избежание разрушения наружные конструкции следует покрывать акриловыми красками. Понятие толщины защитного слоя в этом случае не совсем уместно, т.к. используется метод “труба в трубе”.
  4. Полиэтиленовая антикоррозионная защита. Является комбинированным многослойным покрытием для изоляции трубопроводов. Данный процесс чаще всего проходит в промышленных цехах. Для небольших сетей бытового уровня обычно не используется.
  5. Стекловата. Для трубопроводов тепловой сети нередко используются изделия из стекловаты. Они хорошо помогают в защите от теплопотерь и предотвращают образование конденсата в теплоцентралях, пароводах и прочих коммуникациях. Расчет толщины защитного слоя зависит от параметров изолируемой конструкции.
  6. Минеральная вата. В основном используется для изолирования трубопроводов теплоснабжения. Может применяться для конструкций различного диаметра и объема. Скорлупы и маты базальтовой ваты сверху покрываются лентами антикоррозийной оцинкованной изоляции и асбоцементными листами, которые препятствуют изменению состава и свойств защитного материала под действием солнца. Это тот случай, когда качество изоляции (количество слоев и их комбинирование) напрямую оказывает влияние на величину толщины защитного покрытия.

Следует помнить, что расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов – это непростой процесс, требующий учета множества факторов и соответствия строительным нормам и правилам.

Основным документом, регламентирующим величину толщины слоя тепловой изоляции и многих других его параметров, является СНиП 2.04.14-88. “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов”.

В этом документе содержатся основные требования к конструкциям, изделиям и материалам для тепловой изоляции и все расчетные технические характеристики материалов, которые помогут при выборе толщины защитного слоя.

Укладка изоляции

Расчет изоляции зависит от того, какая укладка применяется. Она может быть наружной либо внутренней.

Наружная изоляция рекомендована для защиты систем отопления. Она наносится по внешнему диаметру, обеспечивает защиту от потерь тепла, появления следов коррозии. Для определения объемов материала достаточно вычислить поверхностную площадь трубы.

Теплоизоляция сохраняет температуру в трубопроводе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.

Внутренняя укладка используется для водопровода.

Она отлично защищает от химической коррозии, предотвращает потери тепла трассами с горячей водой. Обычно это обмазочный материал в виде лаков, специальных цементно-песчаных растворов. Выбор материала может осуществляться и в зависимости от того, какая прокладка будет применяться.

Канальная прокладка востребована чаще всего. Для этого предварительно устраиваются специальные каналы, в них и помещаются трассы. Реже используется бесканальный способ укладки, так как для проведения работ необходимо специальное оборудование и опыт.Метод применяется в том случае, когда выполнять работы по устройству траншей нет возможности.

Монтаж изоляции

Расчет количества изоляции во многом зависит от способа ее нанесения. Это зависит от места применения – для внутреннего или наружного изолирующего слоя.

Его можно выполнить самостоятельно или использовать программу – калькулятор для расчета теплоизоляции трубопроводов.

Покрытие по наружной поверхности используется для водяных трубопроводов горячего водоснабжения при высокой температуре с целью ее защиты от коррозии.

Расчет при таком способе сводится к определению площади наружной поверхности водопровода, для определения потребности на погонный метр трубы.

Для труб для водопроводных магистралей применяется внутренняя изоляция. Основное ее назначение – защита металла от коррозии. Ее используют в виде специальных лаков или цементно-песчаной композиции слоем толщиной несколько мм.

Выбор материала зависит от способа прокладки – канальный или бесканальный. В первом случае на дне отрытой траншее размещаются бетонные лотки, для размещения. Полученные желоба закрываются бетонными же крышками, после чего канал заполняется ранее вынутым грунтом.

Бесканальная прокладка используется, когда рытье теплотрассы не представляется возможным.

Для этого нужно специальное инженерное оборудование. Расчет объема тепловой изоляции трубопроводов в онлайн-калькуляторах является достаточно точным средством, позволяющим рассчитать количество материалов без возни со сложными формулами. Нормы расхода материалов приводятся в соответствующих СНиП.

Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов

С целью обеспечения оптимальной транспортировки по трубопроводам различных сред цилиндрические конструкции принято изолировать. Нормативными документами установлены определенные требования к толщине теплоизоляции.

Процесс вычисления толщины теплоизоляционного слоя трубопроводов является сложным и трудоемким. Наиболее распространенной методикой является определение данного параметра по нормируемым показателям теплопотерь. Величины потерь установлены СНиПом и зависят от способов прокладки трубопроводов разного диаметра:

  • открыто на улице;
  • открыто в помещении;
  • бесканальным путем;
  • в непроходных каналах.

Суть расчета сводится к подбору такой толщины теплоизоляционного материала, чтобы значение фактических теплопотерь не превышало установленных в СНиПе показателей.

Вычисление толщины однослойной изоляции конструкции

Главная формула для расчета изоляции трубопровода представлена в следующем виде:

ln B = 2πλ [К*(tT — to)/qL — RH], где

  • λ — коэффициент теплопроводности изоляции (справочный);
  • К — коэффициент дополнительных теплопотерь через крепления или опоры;
  • tT — температура транспортируемой среды (среднегодовая);
  • to — температура наружного воздуха (среднегодовая);
  • qL — величина теплового потока;
  • RH — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности утеплителя (табличное значение).

Значение показателя В определяется отдельно:

В = (dиз + 2δ) / dтр, где

  • δ — толщина изоляционной конструкции;
  • dиз — наружный диаметр трубопровода;
  • dтр — наружный диаметр изолируемой трубы.

Параметр ln находят по таблице логарифмов. В итоге толщина изоляции должна быть такой, при которой будет соблюдено условие тождественности левой и правой частей уравнения.

Вычисление толщины многослойной теплоизоляции

В случае перемещения по трубопроводу теплоносителя с высокой температурой (500-600 ℃) поверхность объекта изолируется двумя слоями из разных материалов.

Один из слоев выступает в качестве ограждения горячей поверхности от второго, который, в свою очередь, служит для защиты трубопровода от низкой температуры воздуха снаружи.

При этом важно, чтобы температура на границе слоев t1,2 была допустимой для материала наружного слоя изоляции.

  • Чтобы рассчитать толщину теплоизоляции первого слоя, используется уже знакомая нам формула:
  • δ = К*(tT — to)/[qF — RH]
  • Для определения толщины второго слоя вместо значения температуры поверхности трубопровода tT принимают температуру на границе двух изоляционных слоев t1,2.
  • Если диаметр трубопровода меньше 2 м, формула имеет следующий вид:
  • ln B1 = 2πλ [К*(tT — to)/qL — RH]

Довольно громоздкие расчеты толщины теплоизоляции трудно вести вручную. Поэтому с целью упрощения процесса и быстрого получения результата алгоритм рекомендуется внести в программу Microsoft Excel.

Расчет изоляции трубопроводов по заданной величине снижения температуры теплоносителя

В отдельных случаях требуется, чтобы теплоноситель был доставлен по трубопроводу в конечный пункт назначения с определенной температурой. Согласно этому условию и должен быть выполнен расчет толщины теплоизоляции.

Сначала находится полное тепловое сопротивление изоляции RП :

RП = 3,6 К l / GC ln [(tт.нач — tо )/(tт.кон — tо )], где

  • К — коэффициент дополнительных теплопотерь через крепления или опоры;
  • tт.нач — начальная температура теплоносителя;
  • tо — температура окружающей среды;
  • tт.нач — конечная температура теплоносителя;
  • l — длина трубопровода;
  • G — расход теплоносителя;
  • C — удельная теплоемкость транспортируемой среды.

Далее значение толщины теплоизоляции рассчитывается по знакомой формуле:

δ = dиз (В — 1) / 2

Расчет изоляции трубопроводов по заданной температуре поверхности утепляющего слоя

На многих промышленных предприятиях трубопроводы проложены внутри рабочих помещений, в которых находятся люди. В этой связи правила охраны труда диктуют повышенные требования к температуре труб. Вычисление толщины теплоизоляционного слоя для труб диаметром более 2 м по заданной температуре поверхности утеплителя выполняется по формуле:

δ = λ (tT — tП) / α (tT — tО), где

  • α — коэффициент теплоотдачи (справочный);
  • tП — нормируемая температура поверхности утеплителя;
  • остальные параметры — из предыдущих формул.

Несмотря на то, что данная методика имеют незначительную погрешность, она применяется в настоящее время для вычисления показателей изолирующего слоя. Для получения более точных расчетов лучше воспользоваться специализированным программным обеспечением.

Как рассчитать толщину теплоизоляции трубопроводов

Иметь представление о расчете толщины теплоизоляционного слоя для системы трубопроводов важно каждому, кто понимает важность поддержания функционала технологических трубопроводов независимо от параметров транспортируемой среды. Речь идет о температуре, плотности среды и прочих важных показателях, влияющих на выбор толщины утеплителя. Итоговые показатели определяет расчет, основанный на требованиях нормативной документации.

Нормативная методика вычисления: характеристики

Процесс расчета теплоизоляции поверхностей цилиндрического типа непростой, поэтому по возможности его доверяют специалистам. Если работы приходится выполнять самостоятельно, то оптимальным методом для расчета теплоизоляции разного типа трубопроводов считается вычисление с учетом нормируемых показателей потери тепла.

Данные о величинах теплопотерь установлены и прописаны в специальной нормативной документации и зависят от типа прокладки и диаметра труб. Обычно возможны следующие варианты размещения трубопроводов:

  • под открытым небом;
  • в закрытом помещении;
  • в непроходных каналах;
  • бесканальным методом.

Суть расчета сводится к выбору теплоизоляции с такой толщиной, чтобы тепловые потери на практике не преувеличивали данных, прописанных в СНиПе. Соответствующим Сводом Правил регулируется и метод проведения расчета с упрощенным алгоритмом, приспособленным для среднестатистического пользователя. По большей мере упрощения касаются следующих моментов:

  • не учитываются потери тепла при повышении температуры стенок труб в трубопроводах;
  • не принимается во внимание сопротивление теплопередаче стальной стенки трубы из-за низкой способности к этому металла .

Практически для расчета толщины теплоизоляции используют формулы, рассчитанные как для стационарной, так и для нестационарной передачи тепла через стенки из разного типа материалов. Важно помнить о том, что принцип расчета толщины утеплителя для трубопроводов должен учитывать условия работы:

  • материалы в основе теплоизоляции;
  • перепады температур в зависимости от сезона;
  • уровень влажности и пр.

Удобнее всего для расчета толщины утеплителя трубопроводов использовать специальные таблицы, в которых прописаны диаметр труб с температурой носителя. Что касается типа теплоизоляции, то оптимальный вариант — использование специальных цилиндров, не требующих сложного монтажа и сохраняющих эксплуатационные характеристики на протяжении всего срока использования.

Рассмотрим два основных метода расчета толщины теплоизоляции: на основании онлайн калькулятора и инженерных формул, позволяющих получить результат, максимально правильный с учетом всех параметров.

Как пользоваться онлайн приложениями правильно

Процесс расчета толщины утеплителя с использованием онлайн калькулятора простой и доступный. Сегодня таким способом пользуются все, кто считают услуги инженеров дорогими, а инженерные формулы для собственного расчета — слишком сложными.

Частные пользователи без проблем могут подобрать калькуляторы для быстрого и достаточно точного расчета параметров теплоизоляции для трубопровода.

Большинство источников предоставляют возможность пользоваться калькулятором без оплаты и даже регистрации на сайте. Более того, приложения не нужно скачивать и устанавливать. Онлайн калькуляторы позволяют проводить расчеты изоляции по нескольким целям:

  • теплоизоляции трубопроводов для образования нужной температуры на поверхности;
  • изоляции труб для защиты среды от промерзания при минусовых температурах;
  • утеплению трубопроводов для гарантии защиты поверхностей от образования конденсата и коррозии;
  • изоляции для двухтрубной тепловой магистрали, монтированной под землей.

Как только нужная задача будет установлена, в поля калькулятора вводят данные для проведения нужного расчета. Обычно речь идет о диметре трубы, температуре среды, продолжительности замерзания жидкости без прокачки, материале в основе труб, температуре на их поверхности, коэффициенте теплопроводности теплоизолятора.

Готовый результат поможет определиться с выбором толщины теплоизолятора. Выбирать материал нужно в соответствии с данными калькулятора, не пытаясь покупать утеплитель с «запасом» толщины, так как это не даст нужного эффекта, но значительно повлияет на увеличение итоговой стоимости утепления.

Как рассчитать толщину по формуле самостоятельно

Когда данные, полученные с помощью онлайн калькулятора кажутся сомнительными, стоит попробовать аналоговый метод с использованием инженерной формулы для расчета толщины теплоизоляционного материала. Для расчета работают по следующему алгоритму:

  1. По формуле вычисляют температурное сопротивление утеплителя.
  2. Высчитывают линейную плотность потока тепла.
  3. Рассчитывают показатели температуры на внутренней поверхности теплоизоляции.
  4. Переходят к расчету теплового баланса и толщины теплоизоляции по формуле.

Эти же формулы используются для составления алгоритма работы онлайн-калькулятора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector