Для избежания проблем в виде разрыва и деформаций, возникающих в результате негативного воздействия окружающей среды на трубопроводы, находящиеся вне зданий и помещений (в особенности, проложенные в грунте), необходимо ещё на стадии проектирования позаботиться о теплоизоляции труб.
Для получения качественной изоляции необходимо учесть ряд влияющих факторов, а также произвести расчеты для определения оптимальной защиты. В нашей статье мы рассмотрим два метода: с помощью онлайн-калькулятора и инженерные расчеты с использованием формул.
1. Методы расчета теплоизоляции для трубопроводов
Эффективность утепления в заданных условиях напрямую зависит от подбора изоляционного материала: свойств, характеристик теплопроводности и т.д.
Кроме того, для получения действенной теплоизоляции необходимо рассчитать толщину и объём утеплителя. Без этого пункта защита может оказаться либо недостаточной, что не позволит в полной мере выполнять свои функции, либо избыточной с излишними финансовыми затратами.
Правильно подобранный для каждого конкретного случая материал может снизить теплопотери до 90%.
Необходимые факторы для расчета толщины изоляции:
- Рабочая температура носителя;
- Допустимая величина механической нагрузки на систему;
- Перепад температур воздуха во внешней среде;
- При расположении трубопровода в почве – нагрузка грунта на систему;
- Теплоизоляционные характеристики применяемого утеплителя;
Особенности утеплителя нужно определять с учетом требований Строительных Норм и Правил (СНиП) на основании условий эксплуатации и разновидности трубопровода. Например, в случае если температура рабочей среды в трубе не выше 12°С, то согласно СНиП применяется теплоизоляционный материал с фольгированным слоем. Он является пароизоляционным барьером для препятствия образования конденсата на поверхности труб.
Ниже описаны два способа расчета теплоизоляции, каждый из которых имеет свои положительные стороны.
Первый – применение онлайн-калькулятора, быстрое и простое получение результата.
Второй – применение инженерных формул для классического расчета. Трудоемкость и время компенсируются возможностью расширенного и детального учета параметров теплоизоляции.
1.1 Расчет посредством онлайн-калькулятора
На сегодняшний день нет необходимости обращаться за услугами расчета толщины изоляции к квалифицированным инженерам.
В интернете представлен большой выбор инженерных программ-калькуляторов для определения нужных параметров. Воспользоваться калькулятором можно прямо на сайте без установки на компьютер, привлечения дополнительных ресурсов или временных затрат.
1.2 Самостоятельный инженерный расчет по формулам
Если отсутствует доступ к онлайн-калькулятору или есть необходимость в проверке полученных результатов, можно произвести расчет теплоизоляции, используя инженерные формулы.
Самостоятельный расчет толщины теплоизоляции для трубопроводов осуществляется в несколько этапов.
- 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.
- Далее высчитывается линейная плотность теплового потока.
- tн – температура на поверхности трубопровода;
- tиз – температура на поверхности теплоизоляции.
- На третьем этапе выполняется расчет температуры на внутренней стенке теплоизоляции.
- dв – внутренний диаметр трубопровода;
- г – коэффициент теплообмена между стенкой трубопровода и циркулирующей средой;
- т – коэффициент теплопроводности материала, использующегося для изготовления труб.
- Последней подводящей формулой является расчет теплового баланса.
В данную формулу подставляются все величины, уже использованные раннее.
- Последняя формула – расчет толщины теплоизоляции для трубопровода.
На этих же формулах базируется алгоритм действия любого онлайн-калькулятора по расчету толщины утеплителей.
2. Оптимальные утеплители для трубопроводов
В зависимости от сферы применения теплоизоляционные материалы для труб классифицируют:
- Утеплители 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.
В зависимости от формы материала выделяют:
- Рулонные и плитные (как пароизоляция Изоспан);
- Напыляемые;
- Утеплители в виде полых цилиндрических гильз.
К категории рулонной теплоизоляции относится минеральная вата и фольгированный пенофол.
Минеральная вата – идеальный утеплитель для теплоизоляции трубопроводов с высокотемпературной средой. Материал огнеупорен, не подвержен деформации даже при воздействии открытого огня.
Утепление минватой производится ее наматыванием на трубы и дальнейшей фиксацией скобами или проволокой.
Напыляемые утеплители – это пенополистирольная пена и жидкий пеноизол. Они эффективны и долговечны, но дорогостоящие и требуют специального оборудования для нанесения.
Материалом для утеплителей в виде гильз служат пенопласт и вспененный полиэтилен. Привлекательны доступной ценой и низкой теплопроводностью. Но узкий диапазон температур эксплуатации сильно ограничивает области их применения: не пригодны для термоизоляции трубопроводов, транспортирующих горячую жидкость.
Ищешь решение для изоляции трубопровода? - обратите внимание на альтернативные варианты: энергосберегающая съемная изоляция для трубопроводов ISOMAX
