расчет теплоизоляции трубопроводов с помощью инженерных формул либо онлайн-калькулятора

Калькулятор расчета объема изоляции трубопроводов

Предлагаем Вам калькулятор для автоматизированного расчета объема изоляции для магистралей различного назначения – канализации, воздуховодов, отопления или газовых трубопроводов.

Перед тем как воспользоваться калькулятором для расчета объема изоляции трубопроводов, мы настоятельно рекомендуем предварительно ознакомиться с инструкцией.

Онлайн калькулятор для вычисления требуемого объема теплоизоляции для трубопроводов

В условиях нашей страны с ее огромными просторами трубопроводный транспорт является самым эффективным средством транспортировки жидких продуктов. Размеры труб при этом достигают трехметрового диаметра, что позволяет транспортировать по ним большие объемы продуктов. Естественно, что такие магистрали нуждаются в определенной защите от разных факторов:

  • коррозии всех видов;
  • промерзания;
  • физического воздействии природных явлений;
  • от несанкционированного вмешательства посторонних лиц.

Все магистрали, включая газопроводы и нефтепроводы, не говоря уже о водных системах, подлежат изолированию работы в температурном интервале -45 + 60 градусов. Массовое применение такой технологической операции требует тщательного расчета потребности в материалах покрытия поверхности труб, чтобы расходы на нее были оптимальными, подсчет изоляции трубопроводов с использованием различных калькуляторов является необходимостью.

Изоляционные материалы

Гамма средств при устройстве изоляции весьма обширна. Их различие состоит как в способе нанесения на поверхности, так и по толщине слоя термоизоляции. Особенности нанесения каждого вида учтены калькуляторами для подсчета изоляции трубопроводов. По-прежнему актуально использование различных материалов на основе битума с применением дополнительных армирующих изделий, например стеклоткани или стеклохолста.

Более экономичными и прочными являются полимерно-битумные составы. Они позволяют вести быстрый монтаж а качество покрытия при этом получается долговечным и эффективным. Материал, называемый ППУ, надежен и прочен, что позволяет его применение, как для канального, так и бесканального способа прокладки магистралей. Используется также жидкий пенополиуретан, наносимой на поверхность по ходу монтажа, а также и другие материалы:

  • полиэтилен как многослойная оболочка, наносится в условиях промышленного производства для гидроизоляции;
  • стекловата различной толщины, эффективный утеплитель из-за своей невысокой стоимости при достаточной прочности;
  • для теплотрасс эффективно используются минеральные ваты расчетной толщины для утепления труб различных диаметров.

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.

Применение калькулятора для расчета теплоизоляции трубопроводов

Утепление труб изделиями из полиэтилена, находящихся за пределами зданий, особенно, внутри почвы – действие, которое необходимо осуществлять ещё на стадии прокладывания трубопровода. В противном случае, для решения проблем, сопутствующих промерзанию труб – деформации и разрыва, потребуется потратить гораздо больше времени и средств.

Теплоизоляция трубопровода из минеральной ваты

В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул. Также мы определим, какой утеплитель является оптимальным вариантом для теплоизоляции труб.

1 Методы расчета теплоизоляции для трубопроводов

Качественная теплоизоляция трубопроводов возможна только в том случае, когда утепление производится эффективным материалом, с максимально низкой теплопроводностью, правильно рассчитанным для условий конкретного случая.

Пренебрежение расчетом теплоизоляции с звукоизоляцией потолка своими руками, в итоге, выльется против самого же владельца трубопровода. Во-первых – неподходящий утеплитель (недостаточность толщины, высокая теплопроводность и тд), попросту не будет нормально выполнять требуемые задачи.

И наоборот, отсутствие расчета изоляции также чревато неоправданными финансовыми затратами, так как стоимость утеплителя напрямую зависит от его толщины, которая, в некоторых случаях, может быть попросту излишней.

Расчет изоляции необходим для определения объема и толщины, которой должен обладать утеплитель для трубопроводов.

При расчете толщины изоляции необходимо учитывать следующие факторы:

  • Температуру среды, циркулирующей в трубопроводе;
  • Допустимую величину механической нагрузки на конструкцию трубопровода;
  • Перепады температуры воздуха в окружающей трубопровод среде;
  • В случае, если трубопровод расположен в почве – нагрузку, которую он испытывает от грунта;
  • Теплоизоляционные характеристики утеплителя, который вы предпочитаете использовать;
  • Устойчивость теплоизоляции к деформации как у ветрозащитных мембран Изоспан.

Комплексная теплоизоляция труб из сшитого полиэтилена

Также необходимо учитывать требования Строительных Норм и Правил (СНиП), которые определяют особенности утеплителей, исходя из эксплуатационных условий и типа трубопровода.

Для любых трубопроводов с температурой рабочей среды до 12 градусов, с соответствиями с указаниями СНиП, необходимо использовать фольгированный теплоизоляционный материал.

Слой фольги, в таком случае, будет выступать в качестве пароизоляционного барьера, препятствующего образованию конденсата на поверхности трубопровода. А так не может даже теплоизоляция K-Flex для труб.

Ниже представлено два метода, каждый из которых в итоге даст правильный результат. Первый метод – использование онлайн-калькулятора, гораздо проще и быстрее.

Второй – классический расчет по инженерным формулам, более трудоемкий, однако дает возможность рассчитать те параметры теплоизоляции, которые не учитываются в онлайн-программах.
к меню ↑

1.1 Расчет посредством онлайн-калькулятора

Ранее, когда качественных компьютерных программ в этой сфере не существовало, для профессионального расчета толщины изоляции для трубопроводов было необходимо пользоваться оплачиваемыми услугами инженеров, однако сейчас ситуация изменилась.

К услугам частных пользователей, в интернете представлено большое количество разнообразных инженерных калькуляторов, который позволяют выполнить быстрый и качественный расчет параметров требуемого утепления.

Данный калькуляторы представлены в свободном доступе, они не требуют какой-либо оплаты, поскольку нет необходимости устанавливать калькулятор на компьютер. Вы просто заходите на сайт с программой, и используете её в своих целях.

Технология расчет посредством таких программ достаточно простая. Качественный калькулятор многофункционален – он дает возможность выполнить расчет изоляции сразу по нескольким итоговым целям.

  • Теплоизоляция трубопровода для получения требуемой температуры на поверхности труб (изоляция горячих труб от детей, и тд), и здесь лучше всего ставить отражающие теплоизоляционные материалы;
  • Теплоизоляция трубопровода для защиты циркулирующей в нём среды от промерзания в холодное время года;
  • Теплоизоляция трубопровода для защиты труб от влаги, конденсирующейся на поверхности утеплителя;
  • Теплоизоляция для двухтрубной тепловой магистрали при подземной прокладке.

После выбора требуемой задачи, калькулятор предлагает вам ввести исходные данные, необходимые для осуществления расчета:

  • Диаметр наружной поверхности трубы;
  • Температура рабочей среды трубопровода;
  • Длительность времени, за которое происходит замерзание циркулирующей в трубах жидкости, при отсутствии принудительной прокачки;
  • Материал, из которого изготовлены трубы (металл, медь, либо пластик);
  • Температура на поверхности трубопровода;
  • Коэффициент теплопроводности используемого утеплителя (как правило, калькулятор сам устанавливает этот показатель, и предлагает вам выбрать утеплитель из представленных материалов).

По итогам расчет вы узнаете, какой толщины утеплитель нужно использовать в вашем случае. Не рекомендуется брать утеплитель «с запасом» (теплоизоляция Изорок), поскольку излишняя толщина материала никакой роли играть не будет, а удорожание стоимости теплоизоляции произойдет существенное.

Теплоизоляция трубопровода утеплителем Термит

1.2 Самостоятельный инженерный расчет по формулам

В случае, если онлайн-калькулятор вам по каким-либо причинам не доступен, либо вы желаете проверить полученный результат, можно воспользоваться старым проверенным способом – расчетом теплоизоляции посредством инженерных формул.

Расчет толщины теплоизоляции для трубопроводов своими руками осуществляется в несколько этапов.

  1. В первую очередь вычисляется температурное сопротивление теплоизоляции, которая будет использоваться для утепления труб. Выполняется оно по следующей формуле.

  • Dиз – диаметр используемой теплоизоляции;
  • Dн — диаметр трубопровода;
  • Из – коэффициент теплопроводности утеплителя;
  • В – коэффициент теплообмена между воздухом и теплоизоляционным материалом.
  1. Далее, высчитывается линейная плотность теплового потока.

  • tн – температура на поверхности трубопровода;
  • tиз – температура на поверхности теплоизоляции.
  1. На третьем этапе выполняется расчет температуры на внутренней стенки теплоизоляции.

  • dв – внутренний диаметр трубопровода;
  • г – коэффициент теплообмена между стенкой трубопровода и циркулирующей средой;
  • т – коэффициент теплопроводности материала, использующегося для изготовления труб.
  1. Последней подводящей формулой является расчет теплового баланса.

В данную формулу подставляются все величины, уже использованные раннее.

  1. Последняя формула – расчет толщины теплоизоляции для трубопровода.

На этих же формулах базируется алгоритм действия любого онлайн-калькулятора по расчету толщины утеплителей.
к меню ↑

2 Оптимальные утеплители для трубопроводов

Классификация теплоизоляционных материалов для труб выполняется в зависимости от сферы их применения, исходя из чего выделяют:

  • Утеплителя для труб канализации, дренажных и сточных труб;
  • Утеплители для вентиляционных каналов, и труб систем кондиционирования;
  • Утеплители для подземных магистралей горячего и холодного водоснабжения;
  • Утеплители для элементов производственных линий.
Читайте также:  Наружные сети и сооружения, канализация: правила СНиП, особенности устройства

В зависимости от формы материала выделяют следующие виды утеплителей:

  • Рулонные и плитные как пароизоляция Изоспан;
  • Напыляемые;
  • Утеплители в виде полых цилиндрических гильз.

К категории рулонной теплоизоляции относится минеральная вата и фольгированный пенофол.

Схема напыляемой ППУ теплоизоляции

Минвата является идеальным утеплителем для теплоизоляции трубопроводов с высокой температурой носителя, поскольку данный материал огнеупорен, и не деформируется даже под прямым воздействием огня.

Утепляются трубы минватой посредством наматывания, и последующего закрепления утеплителя скобами, либо проволокой.

Напыляемые утеплители – это пенополистирольная пена, и жидкий пеноизол. Данные материалы эффективны и долговечны, однако у них высокая стоимость, и для нанесения пенной теплоизоляции требуется специальное оборудование.

Утеплители в виде гильз, как правило, производятся из пенопласта и вспененного полиэтилена.

Они обладают низкой теплопроводностью и умеренной ценой, однако таким материалам свойственен общий недостаток – узкий температурный диапазон эксплуатации. Что ограничивает возможность их применения для утепления трубопроводов, транспортирующих горячую жидкость.
к меню ↑

2.1 Особенности теплоизоляции трубопроводов (видео)

Расчет теплоизоляции трубопроводов. Инженерный расчет при помощи формул. Варианты изоляции трубопровода

Те, кому пришлось однажды столкнуться с промерзанием труб, знают, что это за напасть. И на всю оставшуюся жизнь запомнили важное правило – необходимо заранее утеплять водопроводные системы! Конечно же, учиться лучше на чужих ошибках.

Именно поэтому в нашей статье мы рассмотрим такой вопрос, как правильный расчет теплоизоляции трубопроводов.

Работы по сооружению и утеплению трубопровода

Способы расчета

Для того чтобы определиться с выбором подходящего утеплителя, необходимо рассчитать оптимальную толщину и плотность материала для конкретного случая. Такой расчет позволяет не только уменьшить потери тепла, но и снизить саму температуру труб, с целью их безопасного использования.

Какие факторы нужно учитывать при расчете?

  • Температуру утепляемой поверхности;
  • Температурные перепады окружающей среды;
  • Наличие механических воздействий (например, вибрации и т.д.);
  • Допустимые нагрузки на трубы;
  • Нагрузки от вышележащего грунта и транспортных средств;
  • Коэффициент теплопроводности, которой обладает выбранный утеплитель;
  • Стойкость изолирующего материала к деформации.

Изоляция трубопровода минеральной ватой

Важно!
В СНиП 41-03-2003 четко прописано, какими должны быть характеристики утеплительных материалов для различных типов трубопроводов и условий эксплуатации.
К примеру, для утепляемых труб температурой ниже 12º C , по требованиям СНиП, в теплоизоляции должно предусматриваться наличие пароизоляционного слоя.

Сейчас мы рассмотрим расчет теплоизоляции трубопровода – два проверенных способа, каждый из которых по-своему удобен и надежен.

Инженерный расчет при помощи формул

Оптимальную толщину слоя утеплителя находят путем технико-экономического расчета: толщина материала определяется исходя из его сопротивления температурам – не менее 0,86 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром меньше или равным 25 мм, и 1,22 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром больше 25 мм.

Приведенная ниже информация будет полезна при проведении инженерных расчетов теплоизоляции для различных трубопроводов. В качестве примера мы рассчитаем необходимую толщину утеплителя для выпускного коллектора высокофорсированного дизеля.

Полное температурное сопротивление утеплительной конструкции для цилиндрической трубы находится по следующей формуле:

Формула нахождения температурного сопротивления утеплителя

  • dиз – наружный диаметр утеплителя для трубы;
  • dн – наружный диаметр трубы;
  • из – коэффициент теплопроводности утеплительного материала;
  • в – коэффициент теплоотдачи от утеплителя к воздуху.

Линейная плотность потока тепла:

Нахождение линейной плотности теплового потока

  • tн – температура наружной стенки трубы;
  • tиз – температура поверхности утеплительного слоя.

Температура внутренней стенки утеплителя трубы:

Нахождение температуры внутренней стенки утеплителя трубопровода

  • dв – внутренний диаметр трубы;
  • г – коэффициент отдачи тепла от газа к стенке;
  • т – коэффициент теплопроводности материала, из которого сделана труба.

Формула нахождения теплового баланса:

Нахождение теплового баланса

С ее помощью определяется необходимый наружный диаметр утеплителя для трубы (dиз). Затем вычисляется расчет толщины теплоизоляции трубопроводов по формуле:

Нахождение толщины утеплителя

Пример расчета: поставлена задача – рассчитать теплоизоляцию для трубопровода высокофорсированного дизеля.

Имеются следующие значения:

  • наружный диаметр трубопровода – 0,6 м;
  • его внутренний диаметр – 0,594 м;
  • температура наружной стенки трубопровода – 725 K;
  • температура наружной поверхности утеплителя – 333 K;
  • коэффициент теплопроводности утеплителя – 0,11 Вт/(м K).

Подставив все значения в формулы, данные выше, мы получаем необходимую толщину утеплителя для трубопровода – не менее 0,1 м.

Совет!
Если вы считаете, что у вас не получится правильно воспользоваться вышеприведенными формулами, то обратитесь за помощью к инженерам.
Они произведут профессиональный расчет, что позволит вам быть уверенным – теплоизоляция получится действительно качественной.
Цена на услуги специалиста вполне приемлема и доступна каждому.

Если вы все же решили самостоятельно проделать всю работу, то помните, расчет толщины утеплителя для трубопровода должен осуществляться под конкретные условия – от утеплительного материала, до сезонных температурных перепадов на улице и влажности воздуха. Кстати, влажность значительно ускоряет теплообмен и снижает эффективность некоторых утеплителей (например, минеральной ваты).

Онлайн калькулятор – незаменимый помощник в расчетах теплоизоляции

Помимо услуг квалифицированного инженера есть вариант воспользоваться онлайн помощником. Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов абсолютно бесплатная программа, не требующая инсталляции и какой-либо оплаты. С ее помощью можно своими руками, да к тому же за считанные минуты произвести точное вычисление.

Вот, собственно, так выглядит онлайн помощник

Пользоваться калькулятором достаточно просто.

Сначала предлагается выбрать одну из четырех задач:

  • утепление трубопровода с целью обеспечить заданную температуру на поверхности изоляции;
  • утепление трубопровода с целью предотвратить замерзание содержащейся в нем жидкости;
  • утепление трубопровода с целью предотвратить конденсацию влаги на поверхности изоляции;
  • утепление трубопровода водяной тепловой сети двухтрубной подземной канальной прокладки.

Далее вам будет предложено ввести некоторые данные, необходимые для расчета:

  • утеплительный материал (в предложенном списке вы непременно найдете тот утеплитель, который предпочли);
  • наружный диаметр трубопровода (мм);
  • температура утепляемой поверхности (ºC);
  • сколько времени проходит до замерзания воды в состоянии инерции;
  • наличие защитного покрытия (металлическое или же неметаллическое);
  • средняя температура теплоносителя (воды и т.д.).

Вводим все необходимые параметры

Теперь останется лишь нажать кнопку «рассчитать» и получить максимально точный результат.

Примерно в такой форме будет выдан результат

Выбираем утеплитель

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.

Внимание!
Особенно это касается тех трубопроводов, которые работают непостоянно (например, водяная система отопления на даче).
Поэтому, дабы не пришлось размораживать и восстанавливать систему, нужно заранее позаботиться о ее тепловой изоляции.

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

Обратите внимание!
Данный вид утеплителя дополнительно необходимо покрывать слоем гидроизолирующего материала.

  • Пенополистирол. В народе его прозвали «скорлупой». Такой утеплитель удачно сочетает в себе качество, все необходимые свойства и удобство при монтаже.
    Пожаростойкость, низкая теплопроводность и низкое влагопоглощение делают пенополистирол незаменимым материалом для изоляции труб водоснабжения и отопления.

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

    Внимание!
    Стоит заметить, что пеноизол – далеко не дешевый материал для утепления трубопроводов.

    • Вспененный полиэтилен. Довольно-таки распространенный утеплитель, который чаще всего можно встретить на водопроводных линиях. Примечателен он легкостью монтажа: отрезали полосу необходимой длины, обмотали трубу, закрепили скотчем.
      Более того, сегодня вспененный полиэтилен производят в виде разрезанных по одной стороне труб – нужно будет лишь надеть его и все.
    Читайте также:  Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению: параметры, влияющие на расход воды + Видео

    • 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.

    К сведенью!
    Если у вас в планах провести теплоизоляцию трубопровода, то знайте – для всех видов утеплителей (кроме пеноизола) вам потребуется всего лишь гидроизолирующий слой и скотч.

    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.

    Варианты изоляции трубопровода

    Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.

    Возможно, какой-то из них вам приглянется:

    1. Утепление с применением обогревающего кабеля. Помимо традиционных методов изоляции, есть и такой альтернативный способ. Использование кабеля весьма удобно и продуктивно, если учитывать, что защищать трубопровод от замерзания нужно всего лишь полгода.
      В случае обогрева труб кабелем происходит значительная экономия сил и денежных средств, которые пришлось бы потратить на земельные работы, утеплительный материал и прочие моменты. Инструкция по эксплуатации допускает нахождение кабеля как снаружи труб, так и внутри них.

    Дополнительная теплоизоляция греющим кабелем

    1. Утепление воздухом. Ошибка современных систем теплоизоляции заключается вот в чем: зачастую не учитывается то, что промерзание грунта происходит по принципу «сверху вниз».
      Навстречу же процессу промерзания стремится поток тепла, исходящий из глубины земли. Но так как утепление производят со всех сторон трубопровода, получается, также изолирую его и от восходящего тепла.
      Поэтому рациональнее монтировать утеплитель в виде зонтика над трубами. В таком случае воздушная прослойка будет являться своеобразным теплоаккумулятором.
    2. «Труба в трубе». Здесь в трубах из полипропилена прокладываются еще одни трубы. Какие преимущества есть у этого способа? В первую очередь к плюсам относится то, что трубопровод можно будет отогреть в любом случае.
      Кроме того, возможен обогрев при помощи устройства по всасыванию теплого воздуха. А в аварийных ситуациях можно быстро протянуть аварийный шланг, тем самым предотвратив все отрицательные моменты.

    Изоляция по принципу «труба в трубе»

    Вывод

    Вот мы и обговорили все самые важные моменты касательно утепления трубопроводов. Вне зависимости от того, какой материал и способ вы выберете для этой цели – перед тем как приступать к монтажу теплоизоляции, желательно рассчитать количество необходимого утеплителя и его стоимость.

    Так в дальнейшем вы сэкономите силы и финансовые затраты. Удачи всем строителям своего теплого настоящего и будущего! В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

    Применение калькулятора для расчета теплоизоляции трубопроводов

    Грамотно смонтировать трубопровод – полдела. Не менее важно обеспечить его правильную эксплуатацию, уберечь от негативного воздействия природных явлений. Если проложили сеть, непременно позаботьтесь о теплоизоляции ее элементов. А поможет вам в этом калькулятор теплоизоляции трубопроводов. Произвести расчеты вы можете самостоятельно или при помощи онлайн-приложений в Сети. Сейчас узнаете, как все происходит.

    Особенности процесса

    От чего зависит толщина теплоизоляции трубопроводов? Какие факторы при расчетах нужно учитывать?

    Характеристики сетей

    Почему теплоизоляция технологических трубопроводов разнится? В первую очередь этот процесс зависит от места нахождения и данных самой системы.

    Различают следующие способы прокладки трасс:

    • открытый монтаж – на улице;
    • в помещении;
    • по бесканальной технологии;
    • по тоннелю;
    • в непроходных каналах.

    Согласно нормам СНиПа для каждого из вариантов монтажа предусмотрены разные показатели допустимых потерь тепла. Многие считают, что калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов, основанный на таких вводных данных, наиболее практичным и корректным инструментом. Безусловно, учитываются и другие параметры, о которых вы узнаете далее.

    Главное правило методики – величина тепловых потерь прокладываемой трассы не должна превышать уровня, предписанного СНиПом.

    Существует и альтернативная методика (по утверждениям начинающих домовладельцев – более простая), основанная на нормативах, изложенных в документах, именуемых Сводом Правил. Этот справочник считают самым доступным для понимания, а, значит, «палочкой-выручалочкой» для новичков в области прокладывания трасс. В чем заключаются упрощения?

    1. Разрешается не брать во внимание противодействие металлических стенок элементов процессу теплопередачи. Основанием для такого послабления является следующее: практически все сетевые и технологические трубопроводы делают из стали, которая отлична крайне низкой сопротивляемостью теплопередаче.
    2. Если сравнивать потери тепла в слое теплоизоляционного материала и внутри самой конструкции (из-за отдачи тепла от содержимого системы стенкам), то последние настолько мизерны, что их можно игнорировать при расчетах по монтажу теплоизоляции трубопроводов.

    Только после проведения детальных вычислений, станет понятно, какие материалы для теплоизоляции трубопроводов вам нужно приобретать, какая толщина этого сырья применима для отдельно взятого варианта, как все должно происходить.

    Стоит обратить внимание! Пренебрежение расчетами, которое, казалось бы, нацелено на экономию времени и средств, может привести вас к диаметрально противоположному результату. К примеру, выбор толщины материала по методу «на глаз» повлечет за собой неоправданные расходы, если показатель превысит установленные нормы.

    Факторы влияния

    От каких моментов зависит выбор толщины материала и вида теплоизоляции трубопроводов?

    Запоминайте перечень этих важных факторов:

    • температура содержимого системы;
    • вид и характеристики утеплителя;
    • изменения температуры вне сети – в окружающей трассу среде;
    • предел механической нагрузки на конструкцию;
    • склонность теплоизоляционного материала к деформации;
    • в случае подземного размещения системы – нагрузка от грунта.

    Это важно знать! Для трасс с температурой содержимого, не превышающей 12 градусов, недостаточно теплоизоляции трубопроводов минеральной ватой. В таких случаях следует применять также фольгированный материал, который успешно справляется с миссией пароизоляционного барьера.

    Методики расчета

    Проводятся теплоизоляционные работы на трубопроводах либо по расчетам, произведенным квалифицированным инженером, либо на основании самостоятельно сделанных вычислений. Но с появлением Интернета и специализированных сайтов появился и третий вариант, представляющий собой нечто среднее между перечисленными технологиями – онлайн калькулятор.

    Онлайн калькулятор

    Подобные услуги бесплатные. Программа загружается на сайт, специально инсталлировать ее на собственный компьютер не требуется. Расчет будет произведен за пару минут, достаточно выбрать одну из предложенных опций (зачем утепление):

    1. Обеспечить необходимый уровень температуры снаружи изоляции.
    2. Предотвратить образование влаги на внешней стороне трассы.
    3. Уйти от риска замерзания содержимого.
    4. Обеспечить утепление двухтрубной сети, проложенной под землей.

    Далее пойдут уточнения:

    • диаметр конструкции;
    • наличие защитного слоя;
    • материал для утепления;
    • температура.

    Самостоятельные вычисления

    Шаг 1. Определение температурного сопротивления используемого материала по формуле

    • Из – коэффициент выбранного утеплителя;
    • Dиз – диаметр теплоизоляционного слоя;
    • В – коэффициент теплообмена между теплоизоляцией и воздухом;
    • Dн – диаметр конструкции

    Шаг 2. Расчет линейной плотности потока

    • tиз – температура на плоскости утеплителя;
    • tн – температура на поверхности трассы.

    Шаг 3. Вычисление внутренней температуры

    • dв – внутренний диаметр элемента;
    • т – коэффициент теплопроводности утеплителя;
    • г – коэффициент теплообмена между внешней средой и стенками трассы.

    Шаг 4. Расчет теплового баланса (показатели с этого шага вам уже знакомы)

    Шаг 5. Определение толщины материала для утепления

    На таких же формулах базируется и онлайн калькулятор, но только вам решать, хотите ли вы проверять программу.

    Калькулятор теплоизоляции трубопроводов поможет вам сохранить нужную температуру внутри сети и продлит срок службы конструкции.

    Видео: ликбез по теплоизоляции труб

    Расчет теплоизоляции трубопроводов с помощью инженерных формул либо онлайн-калькулятора

    СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

    ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ

    Designing of thermal insulation of equipment and pipe lines

    ОКС 91.140.10
    ОКСТУ 49 2000

    1 РАЗРАБОТАН ГУП НИИмосстрой при участии Государственного предприятия – Центр методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ГП ЦНС) и группы специалистов

    2 ОДОБРЕН И РЕКОМЕНДОВАН к применению в качестве нормативного документа Системы нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 16.08.2000 г. N 81

    ОДОБРЕН для применения в странах СНГ протоколом N 16 от 02.12.99 г. Межгосударственной научно-технической комиссии по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС)

    ВВЕДЕНИЕ

    Настоящий Свод правил содержит указания по проектированию тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов, выполнение которых обеспечит соблюдение обязательных требований к теплозащите тепловых сетей, технологических трубопроводов при строительстве, капитальном ремонте и эксплуатации теплоизоляционной конструкции, установленных действующим СНиП 2.04.14-88* “Тепловая изоляция оборудования трубопроводов”.

    Решение вопроса о применении данного документа при проектировании и строительстве конкретных зданий и сооружений относится к компетенции проектной или строительной организации. В случае если принято решение о применении настоящего документа, все установленные в нем правила являются обязательными. Частичное использование требований и правил, приведенных в настоящем документе, не допускается.

    Читайте также:  счетчики на воду: срок гарантии и эксплуатации, поверка приборов.

    В данный Свод правил включены методы расчета тепловой изоляции оборудования, технологических трубопроводов и трубопроводов надземных и подземных тепловых сетей, приведены таблицы толщины изоляции, составленные с ориентацией на применение высокоэффективных утеплителей на основе новых норм плотности теплового потока через изолированную поверхность оборудования и трубопроводов, введенных постановлением Госстроя России от 31.12.97 г. N 18-80.

    В разработке Свода правил принимали участие: В.Г.Петров-Денисов (руководитель работы), Б.М.Шойхет, Л.В.Ставрицкая, Ю.В.Матвеев (АО “Теплопроект”), А.В.Сладков (НИИмосстрой), В.А.Глухарев (Госстрой России), Л.С.Васильева (ГП ЦНС).

    1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

    Настоящий Свод правил следует применять при проектировании и монтаже тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них веществ от 50 до 600 °С и расположенных в зданиях, сооружениях и на открытом воздухе, а также трубопроводов тепловых сетей при надземной прокладке и подземной, выполненной в каналах и бесканально.

    2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ТРУБОПРОВОДОВ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

    2.1 Основные расчетные зависимости для определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций

    Для теплового расчета изоляции используются уравнения стационарной теплопередачи через плоские и криволинейные поверхности.

    Теплопередача плоской теплоизоляционной конструкции рассчитывается по формулам:

    состоящей из слоев изоляции

    где – поверхностная плотность теплового потока через плоскую теплоизоляционную конструкцию, Вт/м ;

    – температура среды внутри изолируемого оборудования, °С;

    – температура окружающей среды, °С;

    – термическое сопротивление теплоотдаче на внутренней поверхности стенки изолируемого объекта, м ·°С/Вт;

    – то же, на наружной поверхности теплоизоляции, м ·°С/Вт;

    – термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты стенки изолируемого объекта, м ·°С/Вт;

    – то же, плоского слоя изоляции, м ·°С/Вт;

    – полное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты -слойной плоской изоляции;

    – термическое сопротивление -го слоя, м ·°С/Вт;

    – линейная плотность теплового потока через цилиндрическую теплоизоляционную конструкцию, Вт/м;

    – линейное термическое сопротивление теплоотдаче внутренней стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

    – то же, наружной изоляции м·°С/Вт;

    – линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты цилиндрической стенки изолируемого объекта, м·°С/Вт;

    – то же, цилиндрического слоя изоляции, м·°С/Вт;

    – полное линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты -слойной цилиндрической изоляции;

    – линейное термическое сопротивление -го слоя, м·°С/Вт;

    В уравнениях (1)-(4) термические сопротивления теплоотдаче и кондуктивному переносу теплоты определяются по формулам:

    где , – коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности стенки изолируемого объекта и наружной поверхности изоляции, Вт/(м ·°С);

    , , – коэффициенты теплопроводности соответственно материала стенки изолируемого объекта однослойной изоляции, изоляции -го слоя -слойной изоляции, Вт/(м·°С);

    , , – толщина соответственно стенки изолируемого объекта, однослойной изоляции -го слоя -слойной изоляции, м;

    , – внутренний и наружный диаметры стенки изолируемого объекта, м;

    – наружный диаметр изоляции, м;

    , – наружный и внутренний диаметры -го слоя -слойной изоляции, м.

    Распределение температур в многослойной изоляции рассчитывается по формулам:

    температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки изолируемого объекта плоской формы:

    температура на наружной поверхности первого слоя изоляции, на границе 1-го и 2-го слоев

    и далее, начиная со 2-го слоя, на границах ( )-го и -го слоев

    температура на наружной поверхности -слоя -слойной стенки:

    Для цилиндрических многослойных изоляционных конструкций структура формул для расчета распределения температур имеет вид:

    Значения поверхностной и линейной плотности тепловых потоков, входящих в формулы (8)-(15), определяются по (1)-(3), а термические сопротивления – по (5)-(7).

    При применении формул (1), (3) необходимо знать коэффициенты теплопроводности изоляционных слоев. Поскольку они зависят от температуры, должны быть известны средние температуры каждого слоя, для определения которых необходимо знать температуры на границах слоев. Для их расчета обычно используется метод последовательных приближений путем проведения нескольких расчетных операций.

    На первом этапе, принимая для всех слоев среднюю температуру изоляции, обычно равную полусумме температур внутренней и наружной среды, находят при этой температуре теплопроводность всех теплоизоляционных слоев. Затем, по (1), (3) определяют значения или и по (8)-(11) для плоской и по (12)-(15) цилиндрической стенок рассчитывают температуры на границах слоев и средние температуры каждого слоя.

    На втором этапе по найденным на первом этапе средним температурам слоев вновь определяют теплопроводность всех слоев, затем находят плотности потоков тепла и снова рассчитывают послойные температуры, и так далее до требуемой точности расчета. Например, до тех пор, пока послойные температуры на -м и ( )-м шаге будут отличаться не более чем на 5%. Обычно для этой цели необходимо проведение не более 3-4 расчетных операций.

    Значительное место в промышленной изоляции занимают теплоизоляционные конструкции подземных сооружений, основной особенностью которых является контакт с массивом окружающего грунта, что в значительной степени усложняет их тепловой расчет по сравнению с конструкциями, контактирующими с атмосферой.

    Анализ температурных полей и тепловых потоков в теплоизоляционных конструкциях и в граничащих с ними грунтом позволил заключить, что непосредственно в теплоизоляции с достаточной для инженерных расчетов точностью температурное поле можно считать одномерным. Это позволит определить их термическое сопротивление по формулам (5)-(7).

    Плотность теплового потока через теплоизоляционные конструкции, граничащие с грунтом, определяется в этом случае по формулам (1)-(4), в которых термические сопротивления внешней теплоотдаче и заменяются термическим сопротивлением грунта, зависящим от конфигурации изолируемого объекта, расположения его в массиве грунта и теплопроводности последнего.

    2.2 Расчет тепловой изоляции трубопроводов и оборудования

    Расчет тепловых потерь через изолированную поверхность оборудования и трубопроводов в общем случае следует выполнять для плоских поверхностей по формулам (1), (2), а для криволинейных по формулам (3), (4). Однако анализ особенностей теплообмена в теплоизоляционных конструкциях промышленных объектов позволяет существенно упростить расчетные формулы.

    Термическое сопротивление теплоотдаче от внутренней среды к внутренней поверхности стенки изолируемого объекта для жидких и даже газообразных сред по сравнению с термическим сопротивлением кондуктивному переносу теплоты в изоляции составляет весьма незначительную величину и может не учитываться.

    Исключение составляет весьма редкий случай, когда внутри объекта находится газовая среда и теплообмен между ней и внутренней поверхностью стенки осуществляется за счет естественной конвекции.

    Стенки изолируемого промышленного оборудования и трубопроводов обычно изготовлены из металла, теплопроводность которого в 100 раз и более превышает теплопроводность изоляции, вследствие этого термическим сопротивлением стенки без заметного снижения точности расчета можно пренебречь.

    Таким образом, основными расчетными формулами для определения тепловых потерь изолируемого оборудования являются:

    для плоских поверхностей и криволинейных диаметром более 2 м

    для трубопроводов диаметром менее 2 м

    где – коэффициент дополнительных потерь, учитывающий теплопотери через теплопроводные включения в теплоизоляционных конструкциях, обусловленных наличием в них крепежных деталей и опор (таблица 1).

    Таблица 1 – Значения коэффициента дополнительных потерь

    Способ прокладки трубопроводов

    На открытом воздухе, в непроходных каналах, тоннелях и помещениях:

    Программа расчета K-PROJECT

    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.

    Добавить комментарий