В даний час з-за зростання вартості енергоносіїв теплові втрати намагаються звести до мінімуму, тому все частіше системи теплоізоляції включаються в комплекс засобів для досягнення енергоефективності.
При правильному виборі технічних параметрів та швидкості транспортування конденсація пари в паропроводе буде залежати тільки від ефективності та надійності теплоізоляції. З метою забезпечення оптимальної транспортування по трубопроводах різних середовищ, циліндричні конструкції прийнято ізолювати. Згідно ДБН Ст. 2.6-31:2016 «Теплова ізоляція будівель» встановлені певні вимоги до товщини теплоізоляції.
Процес обчислення товщини теплоізоляційного шару для паропроводу дуже складний і трудомісткий. Найбільш поширеною методикою є визначення даного параметра за нормованим показникам тепловтрат. Величини втрат також встановлені в ДБН Ст. 2.6-31:2016 і залежать від способів прокладки трубопроводів різного діаметру:
- відкритий на вулиці
- відкритий в приміщенні
- бесканальный метод
- непрохідні канали
Сутність розрахунку зводиться до підбору такої товщини теплоізоляційного матеріалу, щоб значення фактичних тепловтрат не перевищувало встановлених у ДБН показників. Правильно підібрати теплоізоляцію і її товщину дуже важливо, так як її теплоізоляційні характеристики змінюються у бік зниження термічного опору. В результаті неправильно підібраною ізоляції зростають тепловтрати і температура на поверхні обладнання. При наявності ефективної і якісно змонтованої теплоізоляції економія тепла паропроводу буде набагато вище, ніж у труб паропроводу без ізоляції, і буде складати 80-85%.
Процес конденсації відбувається при русі пари по паропроводу внаслідок охолодження його при зіткненні зі стінками труби. Правильно підібрана і встановлена теплова ізоляція зменшує конденсацію пари. Наявність конденсату в паропроводе може призвести не тільки до втрати частини тепла, що міститься в парі, але і до більш плачевних наслідків для системи паропроводу. Конденсація також небезпечне із-за можливості виникнення гідравлічного удару при русі крапель конденсату з великою швидкістю через фітинги та арматуру.
Залежно від призначення трубопроводу підбирається вид теплоізоляційного матеріалу з відповідними характеристиками. Так, вибір матеріалу і технологія монтажу на холодні трубопроводи буде істотно відрізнятися від матеріалів для теплоізоляції гарячих трубопроводів. До холодним трубопроводами відносяться всі підземні металеві труби, мережі та комунікації, температура яких не перевищує 40-50°С, а до гарячих - теплові мережі і паропроводи, де температура може досягати 500°С.
Трубопроводи і паропроводи теплоизолируют в цілях запобігання втрати тепла. Причиною тому є віддача тепла на стінки труби і обігріву навколишнього простору, внаслідок чого втрачається значна кількість тепла.
Крім збільшеного витрати пари, втрата тепла трубопроводами тягне за собою ще цілий ряд небажаних явищ. Так, внаслідок охолодження паропроводу в ньому накопичується пар і при великих кількостях скупчення конденсату всередині труби порушується нормальне проходження пари через паропровід.
Особливу увагу при виборі матеріалу потрібно приділити теплоізоляції паропроводів свіжої пари, парозапорной і регулюючої арматури, трубопроводів пари до турбонасосу і эжекторам, що працюють при температурі теплоносія 500°С і вище. Теплова ізоляція цих ділянок паропроводів повинна бути виконана з високотемпературних матеріалів.
Для вирішення завдань по теплоізоляції паропроводів для уникнення теплових втрат застосовують різні види матеріалів:
- прошивні мати
- ламельні мати
- циліндри базальтові в оцинкованій оболонці
- пінополіуретан в оцинкованій оболонці
- теплоізоляція зі спіненого каучуку в оцинкованій оболонці або в спеціальному захисному покритті
Для зазначених теплоізоляційних матеріалів недоліками є низька термостійкість при високих температурах, для ізоляції з пінополіуретану і спіненого каучуку, а також зволоження і підвищена усадка - для базальтових циліндрів і для ламельних і прошивних матів з подальшою втратою ними теплоізоляційних властивостей.
Дані теплоізоляційні матеріали вимагають обов'язкового захисту від зволоження з постійним контролем вологості матеріалу, так як відсутність останнього призводить до погіршення теплоізоляційних властивостей матеріалу, появі конденсату і надалі корозії сталевих труб, що в свою чергу негативно позначається на надійності теплових мереж і паропроводів.
У всіх інструкціях по проектуванню мінераловатних і базальтових утеплювачів рекомендовано застосування до температури 400°С. Незважаючи на те, що виробники гарантують, що вигоряння фенольних сполучних відбувається при температурі вище 250°С, це не завжди так. Насправді вигорання відбувається при температурі 190-200°С, що спричиняє за собою руйнування структури матеріалу і відповідно тепловтрати. Виробники також часто гарантують, що пінополіуретан працює при температурі 150°С. Однак, насправді, вже при температурі 120°С відбувається його деструкція. Ізоляція зі спіненого каучуку витримує заявлену багатьма виробниками температуру до 90-110°С, високотемпературний каучук - до 175°С. Прошивні мати витримують температуру до 750°С і, відповідно, можуть бути застосовані на будь-яких високотемпературних паропроводах. Коли температура теплоносія досягає 400-600°С, паропровід теплоизолируется за допомогою двох шарів різних за структурою матеріалів. Перший матеріал виступає як захисний шар від гарячої поверхні для другого шару, який служить для захисту паропроводу від низької температури повітря ззовні.
Для захисту від механічних впливів і від природних явищ теплоізоляцію паропроводу додатково покривають захисною оболонкою – з листів оцинкованої сталі або іншими захисними покриттями в залежності від температури і призначення Arma-chek, Silver Guard 1000, ФСС-утеплювачем, фольгированной склотканиною.
Товщина шару ізоляції, залежно від діаметра паропроводу і температури становить в середньому від 30 до 220 мм. Фланцеві з'єднання трубопроводів зазвичай не ізолюють.
Нижче наведена таблиця підбору товщини ізоляції в залежності від діаметра паропроводу і температури носія:
|
Діаметр, мм |
Товщина ізоляції, мм в залежності від робочої температури, °З трубопроводу |
|||||||
|
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
|
|
25 |
30 |
40 |
50 |
75 |
85 |
100 |
125 |
140 |
|
40 |
30 |
40 |
50 |
75 |
85 |
100 |
125 |
140 |
|
50 |
30 |
40 |
50 |
75 |
85 |
110 |
130 |
140 |
|
65 |
30 |
40 |
50 |
75 |
85 |
110 |
140 |
150 |
|
75 |
30 |
40 |
60 |
80 |
90 |
115 |
140 |
150 |
|
100 |
30 |
40 |
75 |
80 |
100 |
115 |
145 |
160 |
|
150 |
40 |
50 |
75 |
80 |
115 |
120 |
150 |
175 |
|
200 |
40 |
50 |
75 |
90 |
115 |
125 |
160 |
180 |
|
250 |
40 |
50 |
75 |
90 |
120 |
130 |
170 |
190 |
|
300 |
40 |
50 |
75 |
100 |
125 |
140 |
180 |
200 |
|
350 |
50 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
190 |
210 |
|
400 |
50 |
60 |
75 |
115 |
125 |
150 |
190 |
210 |
|
450 |
50 |
60 |
85 |
120 |
140 |
160 |
200 |
220 |
Розрахунок товщини теплоізоляції трубопроводу можна зробити за допомогою формули:
ln B = 2πλ [К*(t — to)/qL — RH]
де:
- λ — коефіцієнт теплопровідності ізоляції (довідковий)
- До — коефіцієнт додаткових тепловтрат через кріплення опори або
- tT — температура середовища, що транспортується (середньорічна)
- to — температура зовнішнього повітря (середньорічна)
- qL — величина теплового потоку
- RH — опір теплопередачі на зовнішньої поверхні теплоізоляції (табл.показник)
* Значення показника ln можна знайти за таблицею логарифмів. Теплоізоляція повинна бути такої товщини, при якій права і ліва частина рівняння будуть рівні.
Значення показника розраховується за допомогою формули:
В = (dиз 2δ) / dтр
де:
- δ — товщина ізоляційної конструкції
- dиз — зовнішній діаметр трубопроводу
- dтр — зовнішній діаметр ізольованої труби
Або ще один варіант, можна скористатися калькулятором на нашому сайті.
Продукція компанії «Sanpreis» має сертифікати якості, протоколи за визначенням груп горючості, сертифікати СЕС, а також інші дозвільні документи, і відповідає основним критеріям при виборі теплоізоляції паропроводів:
- відповідають вимогам пожежної безпеки
- групи горючості НГ та Г1
- високі максимальні робочі температури
- відмінні показники термічного опору
- хороші коефіцієнти теплопровідності при високих температурах
- прості і зручні, що полегшує і прискорює монтаж
- широкий вибір розмірів і товщини
Рішення з правильними теплоізоляційними і захисними матеріалами працюють на протязі всього строку служби обладнання, при цьому зберігають свої технічні характеристики без додаткових ремонтів та обслуговування. Звертайтеся до нас, і ми допоможемо вам підібрати!
