Калькулятор расчета изоляции утепления труб отопления при наружной прокладке – с пояснениями

Выбираем утеплитель

Основная причина промерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В этом случае при минусовой температуре воздуха может начаться процесс жидкостной кристаллизации. Следовательно, необходима качественная теплоизоляция труб.

К счастью, нашему поколению невероятно повезло. В недавнем прошлом трубопроводы утепляли только по одной технологии, так как была только одна изоляция: стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов просто предлагают самый большой выбор трубных утеплителей, различающихся составом, характеристиками и способом применения.

Сравнивать их между собой не совсем корректно, а уж тем более говорить о том, что один из них лучший. Итак, давайте разберемся с видами изоляционных материалов для труб.

По объему:

  • для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, паропроводов систем центрального отопления, различного технического оборудования;
  • для канализационных сетей и дренажных систем;
  • для труб систем вентиляции и морозильного оборудования.

По внешнему виду, что в принципе сразу объясняет технологию использования утеплителей:

  • рулон;
  • листовой;
  • кожух;
  • начинка;
  • комбинированные (это скорее уже относится к способу утепления труб).

Основные требования к материалам, из которых изготовлены трубчатые нагреватели, – это низкая теплопроводность и хорошая огнестойкость.

Этим важным критериям соответствуют следующие материалы:

Минеральная вата. Чаще всего продается в рулонах. Подходит для теплоизоляции труб с высокотемпературным теплоносителем. Однако если для утепления труб в больших объемах используется минеральная вата, то такой вариант будет не очень выгодным с точки зрения экономии. Утепление минеральной ватой осуществляется путем наматывания с последующим ее закреплением синтетическим шпагатом или нержавеющей проволокой.

На фото утепленный трубопровод минеральной ватой

Его можно использовать как при низких, так и при высоких температурах. Подходит для стальных, металлопластиковых и других пластиковых труб. Еще одна положительная особенность – пенополистирол имеет цилиндрическую форму, а его внутренний диаметр может быть адаптирован к размеру любой трубки.

Пеноизол. По своим характеристикам он тесно связан с предыдущим материалом. Однако способ укладки пеноизола совершенно иной – для его нанесения требуется специальная распылительная установка, так как это компонентная жидкая смесь. После застывания пеноизола вокруг трубы образуется герметичная оболочка, практически не пропускающая тепло. К плюсам здесь можно отнести также отсутствие дополнительного крепления.

Пеноизол в действии

Пенофол. Новейшая разработка в области изоляционных материалов, но она уже завоевала своих поклонников среди россиян. Пенофол состоит из полированной алюминиевой фольги и слоя вспененного полиэтилена.

Такая двухслойная конструкция не только сохраняет тепло, но и действует как утеплитель! Как известно, фольга обладает теплоотражающими свойствами, что позволяет ей накапливать и отражать тепло на изолируемой поверхности (в нашем случае это трубопровод).

Кроме того, пенофол с пленочным покрытием является экологически чистым, легковоспламеняющимся, устойчивым к экстремальным температурам и высокой влажности.

Как видите, материалов очень много! Есть из чего выбирать, как утеплить трубы. Но при выборе не забывайте учитывать особенности окружающей среды, характеристики утеплителя и простоту его монтажа. Что ж, неплохо было бы рассчитать теплоизоляцию труб, чтобы все сделать правильно и надежно.

Укладка изоляции

Расчет утеплителя зависит от типа используемой установки. Это может быть снаружи или внутри.

Калькулятор для расчета теплоизоляции труб отопления для наружной установки

Внешняя изоляция рекомендуется для защиты систем отопления. Наносится по внешнему диаметру, обеспечивает защиту от теплопотерь, появления следов коррозии. Для определения объемов материала достаточно рассчитать поверхность трубы.

Теплоизоляция поддерживает температуру в трубопроводе независимо от воздействия на него условий окружающей среды.

Внутренняя прокладка применяется для сантехники.

Прекрасно защищает от химической коррозии, предотвращает потери тепла из путей горячей воды. Обычно это облицовочный материал в виде красок, специальных цементных и песчаных растворов. Выбор материала также может производиться в зависимости от того, какая прокладка будет использоваться.

Более востребована прокладка воздуховодов. Для этого подготавливаются специальные каналы и в них вставляются дорожки. Реже применяется бесканальный метод прокладки, так как для выполнения работ требуется специальная техника и опыт. Метод применяется в том случае, если нет возможности провести работы по устройству траншей.

Монтаж изоляции

Расчет количества утеплителя во многом зависит от способа его нанесения. Это зависит от места нанесения – для внутреннего или внешнего изоляционного слоя.

Вы можете сделать это самостоятельно или воспользоваться программой расчета для расчета теплоизоляции труб. Покрытие внешней поверхности используется для высокотемпературных трубопроводов горячей воды для защиты от коррозии. Расчет по этой методике сводится к определению площади наружной поверхности водопровода, к определению потребности на погонный метр трубы.

Внутренняя изоляция используется для труб для водоснабжения. Его основное предназначение – защита металла от коррозии. Используется в виде специальных красок или цементно-песчаного состава слоем в несколько мм.

Выбор материала зависит от способа монтажа: канальный или бесканальный. В первом случае бетонные лотки размещаются на дне открытой траншеи для размещения. Образовавшиеся желоба закрываются бетонными крышками, после чего канал заполняется ранее удаленным грунтом.

Бесканальная прокладка применяется, когда нет возможности прокладывать трубопровод отопления.

Для этого требуется специальное инженерное оборудование. Расчет объема теплоизоляции трубопроводов в онлайн-калькуляторах – достаточно точный инструмент, позволяющий рассчитать количество материалов, не возясь со сложными формулами. Нормы расхода материалов указаны в соответствующем СНиП.

Опубликовано: 29 декабря 2017 г

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

  • Дата: 15.04.2015 Просмотры: 139 Комментарии: Рейтинг: 26

Правильно выполненный расчет теплоизоляции трубопровода позволяет значительно увеличить срок службы труб и снизить их теплопотери

Однако, чтобы не запутаться в расчетах, важно учитывать даже небольшие нюансы

Теплоизоляция труб предотвращает образование конденсата, уменьшает теплообмен между трубами и окружающей средой и гарантирует работу коммуникаций.

Варианты изоляции трубопровода

Напоследок рассмотрим три эффективных метода теплоизоляции трубопроводов.

Возможно, вам понравятся некоторые из них:

  1. Теплоизоляция нагревательным кабелем. Помимо традиционных методов утепления существует еще и альтернативный метод. Использование кабеля очень удобно и продуктивно, учитывая, что на защиту трубопровода от замерзания уходит всего полгода. В случае с обогревом труб с помощью кабеля происходит значительная экономия сил и средств, которые следует потратить на земляные работы, изоляцию и другие точки. Инструкция по эксплуатации позволяет размещать кабель как снаружи, так и внутри труб.

Дополнительная теплоизоляция нагревательным кабелем

  1. Согрейте воздухом. Ошибка современных систем теплоизоляции заключается в следующем: часто не учитывается, что промерзание грунта происходит по принципу «сверху вниз». Поток тепла, исходящий из недр земли, стремится удовлетворить процесс замерзания. Но так как изоляция делается со всех сторон трубопровода, получается, что я тоже изолирую его от поднимающегося тепла. Поэтому на трубы рациональнее монтировать утеплитель в форме зонтика. В этом случае воздушный зазор будет своеобразным аккумулятором тепла.

  2. «Трубка в тюбике». Здесь больше труб прокладывают в полипропиленовых трубах. Какие преимущества у этого метода? В первую очередь к достоинствам можно отнести то, что трубопровод можно обогревать в любом случае. Кроме того, возможен обогрев с помощью всасывающего устройства горячего воздуха. А в экстренных ситуациях можно быстро растянуть аварийную трубку, тем самым предотвратив все негативные моменты.

Изоляция труба в трубе

Расчет объема изоляции трубопроводов и укладка материала

  • Виды изоляционных материалов Укладка изоляции Расчет изоляционных материалов для труб Устранение дефектов изоляции

Изоляция труб необходима для значительного снижения теплопотерь.

Для начала нужно рассчитать объем утеплителя трубы. Это позволит не только оптимизировать затраты, но и обеспечить грамотное выполнение работ, поддерживая трубы в надлежащем состоянии. Правильно подобранный материал предотвращает коррозию и улучшает теплоизоляцию.

Схема изоляции труб.

Сегодня можно использовать разные виды покрытий для защиты гусениц. Но необходимо учитывать, как именно и где будут проходить коммуникации.

Для водопроводных труб может применяться одновременно два вида защиты: внутренняя и внешняя облицовка. Для маршрутов отопления рекомендуется использовать минеральную вату или стекловату, а для промышленных – закупить ППУ. Расчеты ведутся разными методами, все зависит от выбранного типа покрытия.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение расчетов по определению толщины слоя теплоизоляции цилиндрических поверхностей – довольно трудоемкий и сложный процесс

Если вы не готовы доверить это специалистам, стоит запастись вниманием и терпением, чтобы получить нужный результат. Наиболее распространенный способ расчета теплоизоляции труб – расчет по стандартизованным показателям теплопотерь

Дело в том, что СНиПом установил значения теплопотерь от труб разного диаметра и с разными способами их прокладки:

Схема изоляции труб.

  • открытым способом на улице;
  • открывать в комнате или туннеле;
  • бесканальный метод;
  • в непроходимых каналах.

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала заданных значений в СНиП. Методика расчета также регулируется нормативными актами или соответствующим Дисциплинарным кодексом. Последний предлагает немного более упрощенную методологию, чем большинство существующих технических справочников. Упрощения содержатся в следующих пунктах:

Тепловые потери при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней жидкостью незначительны по сравнению с потерями, которые теряются во внешнем изоляционном слое. По этой причине их можно игнорировать.

Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче крайне низкое. Особенно если сравнивать с таким же показателем изоляции

Поэтому рекомендуется не учитывать сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы.

Тепловой расчет тепловой сети

Для теплового расчета примем следующие данные:

· Температура воды в подающем трубопроводе 85 ° С;

· Температура воды в обратном трубопроводе 65 ° С;

· Средняя температура воздуха в период потепления в Республике Молдова +0,6 oC;

Рассчитываем потери неизолированных труб. Примерное определение теплопотерь на 1 м неизолированного трубопровода в зависимости от разницы температур между стенкой трубопровода и окружающим воздухом можно произвести по номограмме. Величина теплопотерь, определенная по номограмме, умножается на поправочные коэффициенты :

где: a – поправочный коэффициент, учитывающий разницу температур, a = 0,91;

б – поправка на излучение, для d = 45 мм и d = 76 мм b = 1,07, а для d = 133 мм b = 1,08;

l – длина трубопровода, м.

Тепловые потери 1 м неизолированного трубопровода, определяемые по номограмме:

для d = 133 мм Qном = 500 Вт / м; для d = 76 мм Qном = 350 Вт / м; для d = 45 мм Qном = 250 Вт / м.

Поскольку тепловые потери будут приходиться как на подающую, так и на обратную трубы, тепловые потери необходимо умножить на 2:

киловатты.

Тепловые потери подвесных опор и т.д. К потерям тепла той же неизолированной трубы добавляется 10%.

киловатты.

Нормативные значения среднегодовых тепловых потерь для тепловой сети при надземной прокладке определяются по формулам :

где:, – среднегодовые нормативные теплопотери соответственно напорного и обратного трубопроводов надземных участков прокладки, Вт;

, – нормативные значения удельных тепловых потерь двухтрубных водопроводных тепловых сетей соответственно в подающем и обратном трубопроводах для каждого диаметра труб для надземной прокладки, Вт / м, определяемые по ;

l – длина участка тепловой сети, характеризующегося одинаковым диаметром труб и типом монтажа, м;

– коэффициент местных теплопотерь с учетом тепловых потерь арматуры, опор и компенсаторов. Значение второго коэффициента принято для надземной установки 1,25.

Расчет теплопотерь изолированных водопроводных труб приведен в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Расчет теплопотерь изолированных водопроводных труб

нет, мм

, Вт / м

, Вт / м

l, м

, Вт

, Вт

133

59

49

девяносто два

6,79

5,64

76

41 год

32

326

16,71

13.04

49

32

23

101

4,04

2,9

Среднегодовые теплопотери изолированной тепловой сети составят 49,12 кВт / год.

Для оценки эффективности изоляционной конструкции часто используют показатель, называемый коэффициентом эффективности изоляции:

где Qg, Qi – теплопотери неизолированных и изолированных труб, Вт.

Коэффициент эффективности изоляции:

Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции

Базовая формула расчета теплоизоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной теплового потока от рабочей трубы, покрытой слоем изоляции, и ее толщиной. Формула применяется, если диаметр трубы меньше 2 м:

Формула расчета теплоизоляции труб.

ln B = 2πλ [K (tt – a) / qL – Rn]

В этой формуле:

  • λ – коэффициент теплопроводности изоляции, Вт / (м С);
  • K – безразмерный коэффициент дальнейших тепловых потерь через крепеж или опоры, некоторые значения K можно взять из таблицы 1;
  • tт – температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
  • а – температура наружного воздуха, С;
  • qL – тепловой поток, Вт / м2;
  • Rн – сопротивление теплопередаче на внешней поверхности утеплителя, (м2 ⁰C) / Вт.

Таблица 1

Условия прокладки труб Значение коэффициента K
Стальные трубопроводы открыты по дороге, по каналам, тоннелям, открываются внутрь на выдвижных опорах номинальным диаметром до 150 мм. 1.2
Стальные трубопроводы открыты по дороге, по каналам, туннелям, открываются внутрь на выдвижных опорах номинальным диаметром 150 мм и более. 1,15
Стальные трубы открыты по дороге, по каналам, туннелям, открыты внутрь на подвесных опорах. 1.05
Неметаллические трубы, укладываемые на подвесные или скользящие опоры. 1,7
Бесканальный режим установки. 1,15

Значение теплопроводности утеплителя является ориентировочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Рекомендуется принимать температуру транспортируемой среды tt как среднюю температуру в течение года, а температуру наружного воздуха tt – как среднегодовую температуру. При прохождении изолированного трубопровода по помещению температура окружающей среды устанавливается техническим заданием на проектирование и при его отсутствии принимается равной + 20 ° С. Показатель сопротивления теплопередаче на поверхности теплоизоляционного материала. Состав Rн для условий наружной установки можно взять из таблицы 2.

Таблица 2

Rn, (м2 ⁰C) / Вт DN32 DN40 DN50 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN500 DN600 DN700
tт = 100 ⁰C 0,12 0,10 0,09 0,07 0,05 0,05 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,017 0,015
tт = 300 ⁰C 0,09 0,07 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,015 0,013
tт = 500 ⁰C 0,07 0,05 0,04 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,016 0,014 0,012

Примечание: значение Rn при промежуточных значениях температуры охлаждающей жидкости рассчитывается путем интерполяции. Если показатель температуры ниже 100 C, значение Rn считается равным 100 ⁰C.

Показатель B следует рассчитывать отдельно:

Таблица теплопотерь для труб разной толщины и теплоизоляции.

B = (dda + 2δ) / dtr, здесь:

  • диз – наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
  • dtr – наружный диаметр защищаемой трубы, м;
  • δ – толщина теплоизоляционной конструкции, м.

Расчет толщины изоляции трубы начинается с определения показателя ln B, подставляя значения внешних диаметров трубы и конструкции теплоизоляции, а также толщину слоя в формулу , после чего из таблицы натуральных логарифмов получается параметр ln B. Он подставляется в основную формулу вместе с показателем нормированного теплового потока qL и рассчитывается. То есть толщина изоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая части уравнения становились идентичными. Это значение толщины следует использовать для дальнейшей разработки.

Рассматриваемая методика расчета применяется для трубопроводов диаметром менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и проводится как для плоской поверхности, так и по другой формуле:

δ = [K (tt – a) / qF – Rn]

В этой формуле:

  • δ – толщина теплоизоляционной конструкции, м;
  • qF – величина нормированного теплового потока, Вт / м2;
  • остальные параметры – как в формуле расчета для цилиндрической поверхности.

Методика просчета многослойной теплоизоляционной конструкции

Изоляционный стол для медных и стальных труб.

Некоторые транспортируемые средства имеют достаточно высокую температуру, которая практически в неизменном виде передается на внешнюю поверхность металлической трубки. Выбирая материал для теплоизоляции такого объекта, они сталкиваются с такой проблемой: не все материалы способны выдерживать высокие температуры, например, 500-600⁰С. Изделия, способные контактировать с такой горячей поверхностью, в свою очередь, не обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, а толщина конструкции окажется неприемлемо большой. Решение состоит в использовании двух слоев разных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию: первый слой защищает горячую поверхность от второго, а второй защищает трубопровод от воздействия низкой внешней температуры. Главное условие такой теплозащиты – чтобы температура на границе слоев t1,2 была приемлемой для материала внешнего изоляционного покрытия.

Для расчета толщины утеплителя первого слоя используется уже приведенная выше формула:

δ = [K (tt – a) / qF – Rn]

Второй слой рассчитывается по той же формуле, подставляя температуру на границе двух теплоизоляционных слоев t1,2 вместо значения температуры поверхности трубы tt. Для расчета толщины первого слоя изоляции для цилиндрических поверхностей труб диаметром менее 2 м используется формула того же типа, что и для однослойной конструкции:

ln B1 = 2πλ [K (tt – t1,2) / qL – Rn]

Подставляя теплоту сгорания границы двух слоев t1,2 и нормированное значение плотности теплового потока qL вместо температуры окружающей среды, находим значение ln B1. После определения числового значения параметра В1 по таблице натуральных логарифмов рассчитывается толщина утеплителя первого слоя по формуле:

Данные для расчета теплоизоляции.

δ1 = dda1 (B1 – 1) / 2

Расчет толщины второго слоя проводится по тому же уравнению, только теперь вместо температуры теплоносителя tt действует температура границы двух слоев t1,2:

ln B2 = 2πλ [K (t1,2 – t0) / qL – Rн]

Расчеты производятся аналогично, а толщина второго слоя теплоизоляции рассчитывается по той же формуле:

δ2 = dda2 (B2 – 1) / 2

провести такие сложные расчеты вручную очень сложно и теряется много времени, потому что на протяжении всего пути трубопровода его диаметры могут меняться в несколько раз. Поэтому для экономии трудозатрат и времени на расчет толщины изоляции технологических и сетевых труб рекомендуется использовать персональный компьютер и специализированное программное обеспечение. Если его нет, алгоритм расчета можно вставить в программу Microsoft Excel, быстро и успешно получив результаты.

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/rascet-tolsiny-teploizolacii-truboprovodov.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: