1. Выбор толщины изоляции по нормированной плотности теплового потока при надземной прокладке трубопроводов
1.1. Предварительно из уравнения
(1.1)
определияется
величина ln В, где
;
В данной формуле:
λиз – коэффициент теплопроводности материала изоляции. Принимается по Приложению 1 МУ;
К – коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты местными элементами (арматурой, опорами и др.). Принимается по таблице 2;
qL
– 
нормированная
линейная
плотность теплового потока,
Вт/м. Принимается по Приложению 2 МУ или
по [1].
tв – температура среды внутри трубопровода. Принимается:
для теплоносителя вода – средняя температура воды, которая определяется в зависимости от заданного графика температур по таблице 1;
для пара и конденсата – максимальная температура на входе в трубопроводы;
tн – температура окружающей среды. За расчетную температуру окружающей среды при расчетах по нормированной плотности теплового потока следует принимать:
для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе:
для технологического оборудования и трубопроводов – средняя за год;
для трубопроводов тепловых сетей при круглогодичной работе – средняя за год;
для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период, — средняя за период со среднесуточной температурой наружного воздуха 8° С и ниже;
Rн - линейное термическое сопротивление теплоотдаче наружной стенки изолируемого трубопровода, м2 К/Вт. Принимается по таблице 3.
Таблица 1. Температура воды внутри трубопровода
Трубопровод |
Температурные графики, 0С |
|||
95 – 70 |
130 – 70 |
150 – 70 |
180 – 70 |
|
Подающий |
65 |
80 |
90 |
110 |
обратный |
50 |
|||
Таблица 2. Значения коэффициента дополнительных потерь К
|
Способ прокладки |
К |
1 |
На открытом воздухе, в непроходных каналах, тоннелях и помещениях: |
|
|
- для стальных трубопроводов на подвижных опорах с Dу < 150 мм |
1,2 |
|
- для стальных трубопроводов на подвижных опорах с Dу ≥ 150 мм |
1,15 |
|
- на подвесных опорах |
1,05 |
2 |
Для неметаллических трубопроводов |
1,7 |
3 |
Бесканальная прокладка |
1,15 |
1.2. По найденной величине lnВ определяется толщина слоя изоляции по формуле:
(1.2)
Найденное значение округляется до величины, кратной 10.
При получении толщины изоляции обратного трубопровода большей, чем для подающего трубопровода, к установке принимается толщина изоляции равная толщине изоляции подающего трубопровода.
Расчет с использованием электронных таблиц Exel.
Для выполнения расчета по нормированным тепловым потерям при надземной прокладке трубопроводов в электронных таблицах Exel используется метод последовательных приближений.
Для
этого, задаваясь начальным значением
толщины изоляции 0,
м, определяемой требуемой точностью
расчета, производится помощью
последовательных шагов: 1, 2, 3, 4, ...., i
для толщины изоляции: 1
= 01;
2
= 02;
3
= 03;
...; i
= 0i
вычисление линейной плотности тепловых
потоков
;
;...;
по уравнению
.
(1.3)
На
каждом шаге вычислений i
производится сравнение
с заданным значением нормативного
удельного потока
.
Принимаемые значения δi
кратны 10. При выполнении условия
(1.4)
вычисления заканчиваются, а найденная величина = 0i является искомой, обеспечивающей заданную величину тепловых потерь. Пример расчета толщины слоя изоляции приведен в Приложении 3.
Таблица
3. Ориентировочные значения
, м ·
К/Вт
|
Внутри помещений |
|
||||||||
Условный диаметр |
Для поверхностей с малым коэффициентом излучения |
Для поверхностей с высоким коэффициентом излучения |
На открытом воздухе |
|||||||
трубы, мм |
при температуре теплоносителя, С |
|||||||||
|
100 |
300 |
500 |
100 |
300 |
500 |
100 |
300 |
500 |
|
32 |
0,50 |
0,35 |
0,30 |
0,33 |
0,22 |
0,17 |
0,12 |
0,09 |
0,07 |
|
40 |
0,45 |
0,30 |
0,25 |
0,29 |
0,20 |
0,15 |
0,10 |
0,07 |
0,05 |
|
50 |
0,40 |
0,25 |
0,20 |
0,25 |
0,17 |
0,13 |
0,09 |
0,06 |
0,04 |
|
100 |
0,25 |
0,19 |
0,15 |
0,15 |
0,11 |
0,10 |
0,07 |
0,05 |
0,04 |
|
125 |
0,21 |
0,17 |
0,13 |
0,13 |
0,10 |
0,09 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
|
150 |
0,18 |
0,15 |
0,11 |
0,12 |
0,09 |
0,08 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
|
200 |
0,16 |
0,13 |
0,10 |
0,10 |
0,08 |
0,07 |
0,04 |
0,03 |
0,03 |
|
250 |
0,13 |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,07 |
0,06 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
|
300 |
0,11 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
|
350 |
0,10 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
|
400 |
0,09 |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
|
500 |
0,075 |
0,065 |
0,06 |
0,05 |
0,045 |
0,04 |
0,02 |
0,02 |
0,016 |
|
600 |
0,062 |
0,055 |
0,05 |
0,043 |
0,038 |
0,035 |
0,017 |
0,015 |
0,014 |
|
700 |
0,055 |
0,051 |
0,045 |
0,038 |
0,035 |
0,032 |
0,015 |
0,013 |
0,012 |
|
800 |
0,048 |
0,045 |
0,042 |
0,034 |
0,031 |
0,029 |
0,013 |
0,012 |
0,011 |
|
900 |
0,044 |
0,041 |
0,038 |
0,031 |
0,028 |
0,026 |
0,012 |
0,011 |
0,010 |
|
1000 |
0,040 |
0,037 |
0,034 |
0,028 |
0,026 |
0,024 |
0,011 |
0,010 |
0,009 |
|
2000 |
0,022 |
0,020 |
0,017 |
0,015 |
0,014 |
0,013 |
0,006 |
0,006 |
0,005 |
|
Примечания |
||||||||||
1. Для промежуточных значений диаметров и температуры величина определяется интерполяцией. |
||||||||||
2. Для температуры теплоносителя ниже 100 С принимаются данные, соответствующие 100 С. |
||||||||||
В качестве расчетного параметра, обуславливающего тепловое взаимодействие окружающей среды с теплоизоляционной конструкцией, при определении толщины изоляции по нормируемым тепловым потерям, коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции при расположении изолируемого объекта в помещении, при расположении на открытом воздухе, следует принимать по таблице 4.
Таблица 4. Значения коэффициента теплоотдачи , Вт /(м2
Изолированный объект |
В закрытом помещении |
На открытом воздухе |
|||
Покрытия с малым коэффициентом излучения1 |
Покрытия с высоким коэффициентом излучения2 |
при скорости ветра3, м/с |
|||
5 |
10 |
15 |
|||
Горизонтальные трубопроводы |
7 |
10 |
20 |
26 |
35 |
Вертикальные трубопроводы, оборудование, плоская стенка |
8 |
12 |
26 |
35 |
52 |
1 К ним относятся кожухи из оцинкованной стали, листов алюминиевых сплавов и алюминия с оксидной пленкой. 2 К ним относятся штукатурки, асбестоцементные покрытия, стеклопластики, различные окраски (кроме краски с алюминиевой пудрой). 3 При отсутствии сведений о скорости ветра принимают значения, соответствующие скорости 10 м/с. |
|||||