Калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке
Содержание:
- Варианты изоляции трубопровода
- Методы расчета пропускной способности трубопроводов
- Рубероид для фундамента: особенности выбора и технология гидроизоляционных работ
- Методики расчета
- Как сделать воду пригодной для использования
- Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
- Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
- Укладка изоляции
- Калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке
- Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
- Для чего это нужно знать
- Изоляционные материалы
- Варианты изоляции трубопровода
- Назначение плазменного резака
Варианты изоляции трубопровода
Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.
Возможно, какой-то из них вам приглянется:
- 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
- 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.
- «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»
Методы расчета пропускной способности трубопроводов
Гидравлические расчеты проводятся с целью подбора элементов системы с оптимальными характеристиками для обеспечения бесперебойной работы, уменьшения эксплуатационных расходов и снижения износа оборудования.
Гидравлический расчет трубопровода
Расчеты ведутся с помощью таблиц Шевелева по следующему алгоритму:
- Задается нужный расход Q и оптимальная скорость среды на каждом участке.
- Подбирается диаметр трубы, определяются потери напора по длине.
- Процедура повторяется для всех участков.
- Находится удельное значение потери давления на 1 пог. м.
- Суммируются все остальные потери от всасывания, местного сопротивления и т.д. Полученное значение должно быть меньше или равно мощности насоса.
- Исходя из технических характеристик оборудования определяется расход Qнасоса.
- Сравниваются Q и Qнасоса. При приблизительном равенстве значений насос подобран правильно. Если нет, нужно задать новые параметры и посчитать заново.
Расчет пропускной способности канализационных труб
Задается диаметр и угол наклона, при котором сточные воды стекают произвольно, а система постоянно самоочищается (от 0,005 до 0,035 в зависимости от сечения):
Степень наполнения трубы по нормативу 0,6-0,8 и также зависит от диаметра:
По таблицам Лукиных уточняется, соответствует ли выбранный диаметр заданным параметрам. Если есть отклонения, сечение нужно изменить в большую/меньшую сторону. Для более точных расчетов используются графики, формулы и поправочные коэффициенты.
Расчет пропускной способности газопроводов
В соответствии с параметрами проектируемой сети задаются диаметры труб на входе и выходе в ГРС. Затем, сравнивая значения по таблицам, находят такое соотношение, при котором условия максимально соблюдены.
Давление газа в газопроводе: классификация, виды и категории труб
Природный газ используется в быту и на производственных предприятиях. Для доставки его к месту назначения применяют трубопроводы. Важнейший показатель для них — давление газа в газопроводе. Эта…
Как рассчитать параметры дымохода
Главные характеристики, которые определяются в ходе расчетов, — длина трубы дымохода и ее рабочее сечение. При неправильном подборе параметров токсичные вещества не удаляются из камеры сгорания и проникают в помещение.
При проектировании используются нормативы СП 7.13130.2013 и СНиП III-Г.11-62. Хотя последний регламент считается недействующим, там содержатся рекомендации, касающиеся именно дымоходов.
Сложные промышленные устройства рассчитываются в профессиональных бюро, для домашних печей применяется более простая методика.
Пример:
- Задается скорость движения дыма U=2 м/с.
- За час в топке сгорает примерно В=6 кг дров влажностью 20-25%.
- Температура разогретого дыма T=140°.
Объем исходящего дыма определяется по формуле:
Vгаз = (В х Vтоплx (1+Т/273))/3600, м3/с , где Vтопл — объем воздуха, требуемый для сжигания 1 кг дров. В данном случае это 10 м³, для бурого угла 12 м³, для каменного 17 м³.
Vгаз=6х10х(1+140/273))/3600=0,025 м³/с.
Зная объем исходящего газа и его скорость, можно найти площадь сечения трубы дымохода:
S=Vгаз/U=0,025/2=0,0126 м².
Диаметр определяется по геометрической формуле:
D=2√(S/p)=2√(0,0126/3,14)=0,126 м = 126 мм.
Ближайший диаметр трубы с округлением в большую сторону — 150 мм.
Длина дымохода для обеспечения нормальной тяги подбирается по СП 7.13130.2013, где нормируются высота от оголовка до колосниковой решетки печи, конька крыши, а также расстояние до окружающих крупных объектов.
Рубероид для фундамента: особенности выбора и технология гидроизоляционных работ
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):
- Обеспечить необходимый уровень температуры снаружи изоляции.
- Предотвратить образование влаги на внешней стороне трассы.
- Уйти от риска замерзания содержимого.
- Обеспечить утепление двухтрубной сети, проложенной под землей.
Фрагмент из автоматической программы
Далее пойдут уточнения:
- диаметр конструкции;
- наличие защитного слоя;
- материал для утепления;
- температура.
Продолжение автоматического расчета
Самостоятельные вычисления
Шаг 1. Определение температурного сопротивления используемого материала по формуле
Определение температурного сопротивления используемого материала по формуле
где
- Из – коэффициент выбранного утеплителя;
- Dиз – диаметр теплоизоляционного слоя;
- В – коэффициент теплообмена между теплоизоляцией и воздухом;
- Dн – диаметр конструкции
Шаг 2. Расчет линейной плотности потока
Расчет линейной плотности потока
где
- tиз – температура на плоскости утеплителя;
- tн – температура на поверхности трассы.
Шаг 3. Вычисление внутренней температуры
Вычисление внутренней температуры
где
- 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)
Расчет теплового баланса (показатели с этого шага вам уже знакомы)
Шаг 5. Определение толщины материала для утепления
Определение толщины материала для утепления
На таких же формулах базируется и онлайн калькулятор, но только вам решать, хотите ли вы проверять программу.
А вот и результат работ
Калькулятор теплоизоляции трубопроводов поможет вам сохранить нужную температуру внутри сети и продлит срок службы конструкции.
Как сделать воду пригодной для использования
Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]
В этой формуле:
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL — величина теплового потока, Вт/м2;
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.
Таблица 1
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
Таблица 2
| Rн,(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: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:
- dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
δ = [K(tт — tо) / qF — Rн]
В этой формуле:
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
- остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]
В этой формуле:
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL — величина теплового потока, Вт/м2;
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.
Таблица 1
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
Таблица 2
| Rн,(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: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:
- dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
δ = [K(tт — tо) / qF — Rн]
В этой формуле:
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
- остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Укладка изоляции
Расчет изоляции зависит от того, какая укладка применяется. Она может быть наружной либо внутренней.
Наружная изоляция рекомендована для защиты систем отопления. Она наносится по внешнему диаметру, обеспечивает защиту от потерь тепла, появления следов коррозии. Для определения объемов материала достаточно вычислить поверхностную площадь трубы.
Теплоизоляция сохраняет температуру в трубопроводе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.
Внутренняя укладка используется для водопровода.
Она отлично защищает от химической коррозии, предотвращает потери тепла трассами с горячей водой. Обычно это обмазочный материал в виде лаков, специальных цементно-песчаных растворов. Выбор материала может осуществляться и в зависимости от того, какая прокладка будет применяться.
Канальная прокладка востребована чаще всего. Для этого предварительно устраиваются специальные каналы, в них и помещаются трассы. Реже используется бесканальный способ укладки, так как для проведения работ необходимо специальное оборудование и опыт.Метод применяется в том случае, когда выполнять работы по устройству траншей нет возможности.
Калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке
В частном строительстве могут случиться ситуации, когда котельная расположена в основном здании, но от него требуется провести теплотрассу к другой постройке – жилой, технической, подсобной, сельскохозяйственной и т.п. Получается, что некоторые участки трубы проходящие, например, через неотапливаемые помещения, через подвалы или чердаки, проложенные в подземных каналах а иногда – и просто на открытом воздухе, чтобы не допустить ненужных потерь тепловой энергии потребуют дополнительной термоизоляции.
Цены на термоизоляцию для труб
Удобнее всего, конечно, использовать готовые утеплительные полуцилиндры, но если такой возможности нет, то можно применить и минеральную вату. Найти требуемые значения толщины утеплителя несложно – для этого есть соответствующие таблицы. Проблема в том, что любой волокнистый утеплитель при таком использовании со временем обязательно даст усадку, и его толщины может стать недостаточно. Предусмотреть этот нюанс поможет калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке.
Для расчетов потребуются некоторые табличные данные – они указаны ниже, с соответствующими пояснениями.
Табличные данные для расчета и пояснения по его проведению
Точный расчет подобного утепления теплотрассы – это весьма сложные вычисления, и проводит их нет необходимости, так как основные показатели давно определены и сведены в таблицы. Ниже представлена таблица, которую с успехом можно использовать при утеплении теплотрасс минеральной ватой для практически всей Европейской части России. При желании, для районов с более суровым или, наоборот, мягким климатом можно найти свои значения, вбив в поисковике «СП 41-103-2000».
| Наружный диаметр трубы, мм | Температурный режим теплоносителя, °С | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| подача | обратка | подача | обратка | подача | обратка | |
| 65 | 50 | 90 | 50 | 110 | 50 | |
| Толщина минераловатной изоляции, мм | ||||||
| 45 | 50 | 50 | 45 | 45 | 40 | 40 |
| 57 | 58 | 58 | 48 | 48 | 45 | 45 |
| 76 | 67 | 67 | 51 | 51 | 50 | 50 |
| 89 | 66 | 66 | 53 | 53 | 50 | 50 |
| 108 | 62 | 62 | 58 | 58 | 55 | 55 |
| 133 | 68 | 68 | 65 | 65 | 61 | 61 |
| 159 | 74 | 74 | 64 | 64 | 68 | 68 |
| 219 | 78 | 78 | 76 | 76 | 82 | 82 |
| 273 | 82 | 82 | 84 | 84 | 92 | 92 |
| 325 | 80 | 80 | 87 | 87 | 93 | 93 |
Любая минеральная вата при накручивании на трубы обязательно со временем даст усадку. Можно, конечно, «намотать» ее с большим запасом, но это нерентабельно, а кроме того, СНиП определяет и предельно допустимые максимальные толщины утепления:
| Наружный диаметр трубопровода, мм | Предельная толщина термоизоляции трубы, мм, при температуре носителя | |
|---|---|---|
| до +19°С | +20°С и более | |
| 18 | 80 | 80 |
| 25 | 120 | 120 |
| 32 | 140 | 140 |
| 45 | 140 | 140 |
| 57 | 150 | 150 |
| 76 | 160 | 160 |
| 89 | 180 | 170 |
| 108 | 180 | 180 |
| 133 | 200 | 200 |
| 159 | 220 | 220 |
| 219 | 230 | 230 |
| 273 | 240 | 230 |
| 325 | 240 | 240 |
предельная толщина
Лучше всего – провести вычисления, в которых учтен коэффициент уплотнения материала и диаметр утепляемой трубы. Для этого есть соответствующая формула, которая и заложена в предлагаемый калькулятор.
А коэффициент уплотнения несложно определить из следующей таблицы:
Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]
В этой формуле:
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL — величина теплового потока, Вт/м2;
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.
Таблица 1
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
Таблица 2
| Rн,(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: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:
- dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
δ = [K(tт — tо) / qF — Rн]
В этой формуле:
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
- остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Для чего это нужно знать
Ниже рассмотрим ситуации, когда данные параметры обычно всегда необходимо учитывать в работе:
- Знание формулы площади будет полезным, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола или регистра отопления.Данные можно получить, исходя из общей площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
- Второй вариант – обратная ситуация, которая встречается также часто. Особенно, если необходимо подсчитать потери тепла по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других приборов инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.
На фото – расчет отопления 1 кв. м площади, исходя от диаметра трубопровода
- Если вы будете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить правильное количество теплоизоляции. Очень часто протяженность теплотрассы составляет десятки километров, поэтому точные данные помогут компаниям сохранить внушительные средства.
Калькулятор площади поверхности трубыиз стали для покрасочных работ
- Еще один момент – затраты на покраску или антикоррозионное покрытие, цена которых иногда внушительна. В данном случае знания позволят точно рассчитать необходимый объем материала. Кроме того, так можно косвенными методами определить нерадивость исполнителей работ, если расходы на 1 м2 поверхности будут существенно возрастать.
- Расчет площади трубы (сечение) позволит узнать максимальную проходимость изделия. Конечно, можно просто установить сразу заведомо больший диаметр, однако при больших капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играет существенную роль в перерасходе средств.
Не стоит также забывать, что когда открывается кран горячего водоснабжения, объем жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Большой диаметр трубы аккумулирует большое количество воды, которая в ней будет стоять, поэтому вы потратите больше тепла на нагрев помещения.
Как рассчитать сечение
- Необходимо высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
- Формула следующая: S = π(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.
Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие – живое сечение.
Диаметр водопровода должен соответствовать его задачам
Расчет поверхности
Геометрическая задача, с которой вы не раз встречались на уроках, когда нужно было узнать площадь поверхности цилиндра, а, труба – это он и есть. Чтобы узнать нужную цифру необходимо знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).
Формула длины окружности – Lокр = πD, поверхности – S = πDL, где L–длина трубопровода, а D–его диаметр.
Для окрашивания можно использовать данную формулу напрямую, если же необходимо проводить теплоизоляционные работы, материала понадобиться несколько больше, так как он имеет толщину. К тому же во время процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.
Утепление стальных изделий своими руками
Рассчитываем внутреннюю поверхность
Не специалисты обязательно зададут вопрос – для чего нужно знать данный параметр? Специалисты же ответят – для гидродинамических расчетов, чтобы знать, какая площадь имеет контакт с водой во время движения по трубам.
Внутренняя поверхность пластиковых изделий не зарастает минеральными отложениями
С этим параметром есть несколько связанных нюансов:
| Диаметр | Чем он больше, тем меньше шероховатость стенок оказывает влияние на движение рабочей жидкости. Если у трубопровода диаметр большой, а его длина маленькая, сопротивлением трубы можно пренебречь. |
| Шероховатость | Данный параметр имеет большое значение для гидродинамических расчетов. Например, стальная ржавая внутри водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-разному влияют на скорость рабочей жидкости. |
| Постоянство внутреннего диаметра | Стальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Из-за этого проход для потока уменьшается. |
Коррозия на внутренней поверхности уменьшает проход для рабочей жидкости
Формула расчета при этом будет такой – S=π(D-2N)L, где N–толщина стенки, L–длина трубопровода, D–его диаметр.
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.
Варианты изоляции трубопровода
Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.
Возможно, какой-то из них вам приглянется:
- 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
- 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.
- «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»
Назначение плазменного резака
Прибор используется для раскроя металлических листов и заготовок. Температура плазмы, выпускаемой соплом горелки, достигает 8000 °С. Это помогает без труда нарезать детали из любых материалов, в т. ч. тугоплавких.
Плазморезы применяются при:
- изготовлении различных металлоконструкций;
- прокладке коммуникационных линий;
- резке жаропрочных легированных сталей, содержащих титан, молибден и никель (такие материалы плавятся при температуре свыше 3000 °С);
- раскрое тонколистового металла (плазморез обеспечивает высокую точность воздействия).
Приборы нередко включают в состав автоматизированных линий на крупных производственных объектах.
