Výběr izolace pro parovodní systémy

V současné době se v důsledku rostoucích nákladů na energetické zdroje vyvíjí snahy o minimalizaci tepelných ztrát, proto se zateplovací systémy stále častěji zařazují do souboru prostředků pro dosažení energetické účinnosti.

Při správné volbě technických parametrů a přepravní rychlosti bude kondenzace páry v parovodu záviset pouze na účinnosti a spolehlivosti tepelné izolace. Aby byla zajištěna optimální přeprava různých médií potrubím, jsou válcové konstrukce obvykle izolovány. Podle DBN B.2.6-31:2016 „Tepelné izolace budov“ jsou stanoveny určité požadavky na tloušťku tepelné izolace.

Proces výpočtu tloušťky tepelně izolační vrstvy u parovodu je velmi složitý a pracný. Nejběžnější metodou je stanovení tohoto parametru na základě standardizovaných ukazatelů tepelných ztrát. Hodnoty ztrát jsou také stanoveny v DBN B.2.6-31:2016 a závisí na metodách pokládky potrubí různých průměrů:

• otevřeno na ulici
• otevřít uvnitř
• bezkanálová metoda
• neprůchodné kanály

Podstata výpočtu spočívá ve výběru takové tloušťky tepelně izolačního materiálu, aby hodnota skutečných tepelných ztrát nepřesáhla ukazatele stanovené v DBN. Je velmi důležité zvolit správnou tepelnou izolaci a její tloušťku, protože její tepelněizolační vlastnosti se mění směrem ke snižování tepelného odporu. V důsledku nesprávně zvolené izolace se zvyšují tepelné ztráty a teplota na povrchu zařízení. S instalovanou účinnou a kvalitní tepelnou izolací bude tepelná úspora parovodu mnohem vyšší než u parovodu bez izolace a bude činit 80–85 %.

Ke kondenzačnímu procesu dochází, když se pára pohybuje parním potrubím v důsledku jejího ochlazování při kontaktu se stěnami potrubí. Správně zvolená a nainstalovaná tepelná izolace snižuje kondenzaci páry. Přítomnost kondenzátu v parním potrubí může vést nejen ke ztrátě části tepla obsaženého v páře, ale také k horším následkům pro systém parního potrubí. Kondenzace je také nebezpečná, protože může dojít k vodnímu rázu, když se kapičky kondenzátu pohybují vysokou rychlostí přes armatury a ventily.

V závislosti na účelu potrubí se volí typ tepelně izolačního materiálu s odpovídajícími charakteristikami. Výběr materiálu a technologie instalace pro studené potrubí se tedy bude výrazně lišit od materiálů pro tepelnou izolaci horkých potrubí. Studená potrubí zahrnují všechna podzemní kovová potrubí, sítě a komunikace, jejichž teplota nepřesahuje 40-50 ° Ca mezi horké patří topné sítě a parovody, kde může teplota dosáhnout 500 ° C.

Potrubí a parovody jsou izolovány, aby se zabránilo tepelným ztrátám. Důvodem je přenos tepla na stěny potrubí a ohřev okolního prostoru, v důsledku čehož dochází ke ztrátě značného množství tepla.

Kromě zvýšené spotřeby páry s sebou tepelné ztráty potrubím přináší řadu dalších nežádoucích jevů. V důsledku ochlazování parovodu se v něm tedy hromadí pára a při velkém množství nahromaděného kondenzátu uvnitř potrubí je narušen normální průchod páry parovodem.

Při výběru materiálu je třeba věnovat zvláštní pozornost tepelné izolaci potrubí čerstvé páry, parních uzavíracích a regulačních ventilů, parovodů k turbočerpadlu a ejektorů pracujících při teplotě chladicí kapaliny. 500 ° C a výše. Tepelná izolace těchto úseků parovodů musí být provedena z vysokoteplotních materiálů.

K řešení problémů tepelné izolace parovodů, aby se zabránilo tepelným ztrátám, se používají různé typy materiálů:

• prošívané rohože
• lamelové rohože
• čedičové válce v pozinkovaném plášti
• polyuretanová pěna v pozinkovaném plášti
• izolace z pěnové pryže v pozinkovaném plášti nebo ve speciálu ochranný nátěr

U uvedených tepelně izolačních materiálů je nevýhodou nízký tepelný odpor při vysokých teplotách – u izolací z polyuretanové pěny a pěnové pryže, dále vlhkost a zvýšené smrštění – u čedičových válců a u lamelových a prošívaných rohoží s následnou ztrátou jejich tepelně izolačních vlastností.

Tyto tepelně izolační materiály vyžadují povinnou ochranu před vlhkostí s neustálým sledováním vlhkosti materiálu, protože nepřítomnost vlhkosti materiálu vede ke zhoršení tepelně izolačních vlastností materiálu, vzniku kondenzace a následně koroze ocelových trubek, což zase negativně ovlivňuje spolehlivost topných sítí a parovodů.

Všechny pokyny pro navrhování izolačních materiálů z minerální vlny a čediče doporučují používat je do teploty 400 ° C. Nehledě na to, že výrobci zaručují, že k vyhoření fenolických pojiv dochází při teplotách nad 250 ° C, není tomu tak vždy. Ve skutečnosti k vyhoření dochází při teplotě 190-200 ° Ccož má za následek zničení struktury materiálu a tím i tepelné ztráty. Výrobci také často zaručují, že polyuretanová pěna bude fungovat při teplotách 150 ° C. Ve skutečnosti však již při teplotě 120 ° C dochází k jeho destrukci. Izolace z pěnové pryže odolává teplotám až 1000 °C, jak tvrdí mnoho výrobců. 90-110 ° C, vysokoteplotní pryž – až 175 ° C. Prošívané rohože odolají teplotám až 750 ° C a v souladu s tím může být použit na jakémkoli vysokoteplotním parním potrubí. Když teplota chladicí kapaliny dosáhne 400-600 ° C, Parní potrubí je tepelně izolováno pomocí dvou vrstev materiálů s různou strukturou. První materiál působí jako ochranná vrstva před horkým povrchem pro druhou vrstvu, která slouží k ochraně parovodu před nízkou teplotou venkovního vzduchu.

Pro ochranu před mechanickými vlivy a přírodními jevy je tepelná izolace parovodu navíc pokryta ochranným pláštěm – vyrobeným z pozinkovaného ocelového plechu nebo jiných ochranných nátěrů v závislosti na teplotě a účelu. Arma-chek, Silver Guard 1000, izolace FSS, sklolaminát potažený fólií.

Tloušťka izolační vrstvy v závislosti na průměru parovodu a teplotě je v průměru od 30 až 220 mm. Přírubové potrubní spoje obvykle nejsou izolovány.

Níže je uveden tabulka výběru tloušťky izolace v závislosti na průměr parovodu и teplota dopravce:

Průměr, mm

Tloušťka izolace, mm v závislosti na provozní teplotě °C potrubí

Při stavbě moderních domů je otázka tepelné ochrany potrubí pro různé účely poměrně akutní, protože jejich spolehlivá tepelná izolace umožňuje snížit tepelné ztráty a výrazně snížit náklady na vytápění. Nejde ale jen o úsporu tepelné energie a není to relevantní pouze ve stavebnictví.

Proč jsou potrubí izolována?

Na první pohled je vše zřejmé. Potrubí je izolováno tak, aby při nízkých teplotách nezamrzalo a také aby bylo snazší udržovat trvale vysokou teplotu chladicí kapaliny. Tepelněizolační práce se donedávna prováděly stejnou technologií, kdy se používal pouze jeden izolační materiál – skelná vata. Pro tepelnou izolaci potrubí se dnes používají materiály různého složení, struktury a technologických vlastností.

Moderní technologie pro instalaci tepelné izolace potrubí umožňují provádět práce v různých inženýrských sítích, a to:

• přívod teplé a studené vody;
• topné systémy;
• kanalizace;
• větrání;
• klimatizace v obytných prostorách;
• domácí a průmyslové chladicí potrubí;
• plynovody a ropovody;
• potrubí pro chemický a potravinářský průmysl.

Každý rok v zimě má soukromý sektor problémy se zásobováním vodou. K poruchám dochází nejčastěji proto, že při teplotách pod nulou voda v potrubí jednoduše zamrzne. Těmto problémům se lze vyhnout, pokud se předem postaráte o izolaci potrubí. Praxe ukazuje, že zranitelnost domácího vodovodu se nachází na dvou místech – potrubí na ulici (včetně vstupu do domu) a potrubí v nevytápěných místnostech. Při instalaci izolace byste měli věnovat pozornost umístění různých prvků systému, jako jsou: přístup k měřidlu, čerpadlu a dalším neméně důležitým komponentům. Proto tepelná izolace zásobování vodou v soukromém domě vyžaduje zvláštní pozornost a integrovaný přístup.

Není vždy možné odpovědět na otázku, zda je nutné izolovat kanalizační potrubí. V tomto případě vše závisí na konstrukčních prvcích odtoku.

Tepelnou izolaci kanalizačního systému je povinné provést v následujících případech:

• nedostatečný sklon odtokových trubek;
• trubky jsou uloženy méně než půl metru do země;
• Jsou tam ostré zatáčky a často ucpaná místa.

Vytápění prostor, zejména při silných mrazech, spotřebovává velké množství energie, a tedy i peněz. Instalace tepelné izolace topných trubek pomůže snížit náklady. Tepelně izolační materiály pomáhají minimalizovat prostup tepla tam, kde není potřeba vytápění (půda, sklep, dutiny technických boxů apod.).

Izolaci vyžadují především topná vedení umístěná na ulici nebo zazděná v podlahách a zdech. Hlavním úkolem izolace topných trubek je přivést veškeré teplo do obytných místností k topným zařízením (radiátory, konvektory, pracovní závity pro vytápěné podlahy). Instalace tepelné izolace navíc pomáhá přesněji vyvážit topný systém. Bez použití tepelné izolace se účinnost ohřívače výrazně snižuje, protože na místo určení se dostane méně tepla a pro udržení požadované teploty v místnosti je nutné zvýšit topný výkon.

Izolace potrubí vzduchotechniky, ventilace a rozvodů studené vody se provádí tak, aby se zabránilo vzniku kondenzace a ochránily ocelové prvky systému před předčasným selháním. Teplotní rozdíl v místnosti a na povrchu studených potrubí při určité vlhkosti přispívá k tvorbě rosných bodů na potrubí a vede ke kondenzaci. Jak se kondenzace hromadí, protéká systémem, což vede ke korozi a destrukci jeho částí.

Moderní tepelně izolační materiály jsou schopny chránit potrubí pro různé účely před negativními účinky mikroorganismů a plísní, protože samy nejsou živnou půdou pro škůdce. V mnoha případech může dodatečná izolace také chránit komunikace před agresivním chemickým prostředím.

Kvalitní montáž izolace navíc chrání potrubí před mechanickým poškozením a atmosférickými vlivy. A například, když jsou topné trubky umístěny v monolitech (například v potěru), díky izolačním materiálům snadno odolávají teplotní roztažnosti, protože nemají přímý kontakt s cementovým kamenem a volně se pohybují ve hmotách , rozšiřování nebo smršťování.

Silný hluk a cizí zvuky jsou často přenášeny prostřednictvím inženýrských sítí. Izolace potrubí a potrubí tento problém řeší a náklady na tepelně izolační materiál budou mnohem nižší než cena dodatečné zvukové izolace jednotlivých místností. Je třeba pamatovat na to, že při izolaci potrubí musí být izolace těsně spojena, aby se nevytvářely zvukové a studené mosty.

Způsoby a principy izolace potrubí

Ať už bude zvolena jakákoli technologie, v každém případě bude nutné kolem potrubí vytvořit vrstvu materiálů s vysokým koeficientem odporu prostupu tepla.

To se provádí následujícími způsoby:

• Krabice je sestavena z pevných desek. Například Penoplex se používá k pokrytí dna a svahů příkopu, ve kterém vede vodovodní potrubí ze studny do domu.
• Trubka je zabalena do spirály nebo válce s měkkými rohožemi (minerální vlna, pěnová pryž atd.).
• Používají se tuhé izolační válce, které se nasazují na hotové smontované potrubí.
• Měkká „punčocha“ z pěnových polymerů se na potrubí navléká při instalaci nebo po dokončení instalace potrubí.
• Na místě se nastříká tekutá izolace.
• Potrubí je ve výrobě izolováno tekutými polyuretany (předizolace).

Zajímavé je, že se někdy používá několik metod najednou.

Izolována by měla být nejen přímá potrubí, ale také potrubí různých konfigurací. Při tepelné izolaci potrubí je důležité celé vedení řádně zakrýt izolantem bez mezer, proto je bezpodmínečně nutné věnovat pozornost závitům a ohybům, fitinkám, spojkám a přírubám. A také pouzdrům vestavných uzávěrů – uzavírací a regulační ventily a různá zařízení: kohouty, ventily, čerpadla, expanzní nádoby .

Izolační materiály musí být bezpečně upevněny na místě, aby se nemohly během provozu pohybovat. Proto se například u vertikálních sekcí často doporučuje používat bezpečnostní podpěrné kroužky a drátěné závěsy. Izolační vrstva se k potrubí připevňuje pomocí lepicích pásek, vázacího drátu, svorek a obvazových kroužků.

V obtížných podmínkách, aby byla izolace chráněna před mechanickým poškozením, vlhkostí a chemickými vlivy, by měla být tepelná izolace zabalena do fólie nebo tenkého plechu, čímž vznikne hustý plášť. Někdy bude stačit použít hydrobariérové ​​fólie.

Pokud je nutné dosáhnout nejlepšího tepelně izolačního výkonu (nebo řekněme zvukové izolace), lze izolaci použít ve dvou nebo třech vrstvách, které se instalují se švy od sebe.

Hlavní výhody vysoce kvalitní tepelné izolace pro potrubí

1. Nízká tepelná vodivost, která poskytuje vysokou energetickou účinnost při minimální tloušťce.

2. Trvanlivost a pokročilé fyzikální vlastnosti. Vysoce kvalitní izolanty jsou schopny odolávat chemickým, mechanickým, teplotním a jiným negativním vlivům, aniž by se snížily jejich nominální technické vlastnosti. Důležitá je především voděodolnost, protože pokud izolace navlhne, řádově zhorší její tepelně izolační vlastnosti. Je také velmi užitečné, pokud je izolace chráněna před vodní párou.

3. Nejlepší modely izolace potrubí lze použít při velmi nízkých i velmi vysokých teplotách.

4. Šetrnost k životnímu prostředí. Je nesmírně důležité, aby byla izolace bezpečná pro lidi a životní prostředí (jednoduchá likvidace).

5. Dobrá tepelná izolace zajišťuje požární odolnost. Měly by být použity samozhášecí materiály, které splňují požadavky požární bezpečnosti v souladu s technickými předpisy F3-123.

6. Moderní tepelně izolační materiály se snadno instalují, s jejich pomocí zvládne izolovat potrubí i nezkušený začátečník.

7. Je skvělé, když lze izolaci potrubí použít opakovaně, například při běžné údržbě nebo opravě potrubí, lze izolaci sundat, provést potřebné operace a znovu použít.

Jaké speciální materiály existují pro izolaci potrubí?

Izolace pro potrubí se vyrábí ve formě ohebných trubek různých průměrů ve svitcích nebo úsecích, rolích plechů různých délek a šířek nebo plochých plechů různých velikostí. V poslední době se staly velmi populární „skořepiny“ – pevné prefabrikované válce. Materiály pro tepelnou izolaci se liší praktičností, fyzikálními a technickými vlastnostmi a provozními parametry. Typ tepelné izolace se volí s ohledem na velikost potrubí a jeho inženýrský účel.

Správná volba izolace je mimořádně důležitou fází při instalaci potrubí, protože na kvalitní tepelné izolaci bude záviset normální fungování a životnost celého systému. Typ izolace také ovlivňuje náklady na pokládku potrubí a dobu instalace.

Nejoblíbenější materiály pro izolaci potrubí jsou dnes:

• polystyrenová pěna a extrudovaná polystyrenová pěna;
• minerální vlna;
• pěnový polyethylen;
• pěnová guma.

Válce z čedičové vlny

Navíjecí hydrofobizované válce jsou duté výrobky se syntetickým pojivem, vyrobené z kamenné vlny vyrobené na bázi čedičových hornin. Nejčastěji se takové izolační materiály používají k zajištění tepelné izolace pro komíny a potrubí s vysokými teplotami chladicí kapaliny (odolávají teplotám až +680 stupňů). Používají se také k ochraně ventilačních a kanalizačních potrubí, vodovodních a klimatizačních systémů.

Válce vinuté z minerální vlny se vyrábí v široké škále: standardní bez dodatečné výztuže a povlaku, nebo laminované (s hliníkovou fólií), i vyztužené síťovinou.

Tloušťka stěny, délka válce, průměr a hustota této izolace se také liší:

• tloušťka stěny se pohybuje od 20 do 160 mm;
• hustota může být od 100 do 140 kg na metr krychlový;
• vnitřní průměr odpovídá standardním průměrům potrubí a může se pohybovat od 12 do 1016 mm;
• délka válce se pohybuje od 1 do 1,2 m.

Navinuté čedičové válce mají na jedné straně průběžný řez a na opačné straně odpovídající řez na vnitřní straně, což značně usnadňuje proces instalace. Řez a zářez leží ve stejné rovině podél osy válce, který má někdy také podélný samolepicí fóliový ventil. V prodeji najdete také vysokohustotní válce se spojem ve tvaru Z, podélné i příčné – používají se pro izolaci průmyslových potrubí.

Válce z minerální vlny se vyznačují vysokou tuhostí. To znamená, že při jejich instalaci nemusíte používat podpěrné a vykládací prvky, což vám umožní minimalizovat počet studených mostů a výrazně zvýšit rychlost instalace.

Válce z extrudované polystyrenové pěny

Tato pevná, odolná a spolehlivá izolace se skládá z půlválců a segmentů, jejichž vnější průměr se může pohybovat od 57 do 1420 mm. Extrudovaná polystyrenová pěna (EPS) dokonale chrání potrubí před nízkými teplotami (až do mínus 60-75 stupňů) a používá se pro tepelnou izolaci vodovodních potrubí, ropovodů a plynovodů, a to i na Dálném severu.

Válce a segmenty vyrobené z EPS prakticky neabsorbují vodu, mají extrémně nízkou tepelnou vodivost a dlouhou životnost. Extrudovaný pěnový polystyren je navíc ekologický, nehnijící, chemicky inertní materiál. Tato izolace má vysokou chemickou odolnost vůči většině látek, jako jsou bitumenové směsi, vápno, cement, různá lepidla, barvy, louhy, kyseliny.

Segmenty a půlválce vyrobené z EPS mohou mít hustotu 35 a 45 kg/m3. Lze je použít k vytvoření ochranné mezivrstvy při izolaci potrubí tepelně odolnými vláknitými materiály. Pokud se k izolaci venkovního potrubí používají válce z extrudované polystyrenové pěny, měly by být chráněny před slunečním zářením nanesením nátěru.

Izolace potrubí ze syntetické pryže

Pěnová pryž je elastický materiál vyznačující se uzavřenou buněčnou strukturou a zvýšenou pružností. Izolační materiály z něj jsou trubky s podélným průřezem, které se při montáži pokládají na potrubí připravené k izolaci. Výrobky podél linie řezu mají někdy také pás potažený speciálním kontaktním lepidlem, což umožňuje instalovat izolaci 4krát rychleji.

Pěnová pryž má nízký koeficient tepelné vodivosti, tento materiál neabsorbuje vodu a dokonale odolává difúzi vodní páry. Pružnost a elasticita pryžové izolace potrubí je zachována i při poměrně nízkých teplotách.

Gumová pouzdra mají následující technické vlastnosti:

• hustota od 25 do 65 kg/m3;
• součinitel tepelné vodivosti při 0 stupních je 0,036 W/m*K a při 20 stupních – 0,038 W/m*K;
• faktor μ (odolnost proti difuzi vodní páry) větší než 10000 XNUMX;
• neutrální kyselost;
• ekologická nezávadnost (azbest a CFC-HCFC chybí);
• dobrá odolnost vůči benzínu a oleji;
• vynikající biologická odolnost;
• neutrální vůně.

Dnes vyrábí pěnovou pryž, jejíž povrch je opatřen speciální polymerní vrstvou BASF, která chrání materiál před slunečním zářením. Gumová izolace potrubí je ideální pro izolaci složitých komunikací s různými teplotními podmínkami. Tloušťka stěny tohoto tepelně izolačního materiálu může být: 6, 9, 13, 19, 25, 32, 40, 50 mm a vnitřní průměr se pohybuje od 10 do 160 mm.

Trubkový plášť z pěnového polyetylenu

Tato univerzální šedá izolace potrubí má podélný technologický řez a používá se k izolaci nových i systémů při rekonstrukci. Materiál se vyznačuje zvýšenou pružností a uzavřenou buněčnou strukturou sestávající z více než 99 % uzavřených pórů. Izolace z pěnového polyetylenu se nezhoršuje vlhkostí a zachovává si své tepelně izolační vlastnosti po velmi dlouhou dobu, což vysvětluje její oblíbenost.

Technické vlastnosti pěnového polyethylenu jsou následující:

• podle GOST 17177-94 není absorpce vlhkosti větší než 0,8%;
• lze použít při provozních teplotách od minus 80 do plus 95 stupňů;
• při 40 stupních je součinitel tepelné vodivosti 0,043 W/m*K;
• faktor μ (odolnost proti difuzi vodní páry) – až 4600;
• se týká málo hořlavých materiálů (skupiny hořlavosti G1 a G2).

Můžeme zdůraznit následující spotřebitelské výhody pláště trubky vyrobeného z pěnového polyetylenu:

• pohodlná instalace, demontáž, možnost sekundárního použití;
• vysoká pružnost a elasticita, nízká hmotnost;
• snadná instalace na ohyby potrubí;
• rozpočtové náklady.

Tento typ izolace lze použít pro tepelnou izolaci potrubí topení, větrání, kanalizace, vody a chladu. Pěnový polyetylen zároveň pomáhá zlepšit zvukovou izolaci a dokonale tlumí vibrace. Tento plášť potrubí je k dispozici ve dvou hlavních modifikacích: plátno (nejčastěji používané k izolaci vzduchovodů) a dvoumetrové trubky. Izolace může mít ochrannou vrstvu z hliníkové fólie. Průměr trubek se pohybuje od 6 do 160 mm, tloušťka stěny – od 6 do 30 mm. Pro instalaci tepelné izolace z pěnového polyetylenu použijte nůž, pásku nebo kontaktní lepidlo.