Výpočet a návrh tepelné izolace zařízení a potrubí – INFARS

Požadované výpočty tloušťky tepelné izolace pokrývají specifické podmínky stanovené pro různé povrchy. Při jejich provádění se používají metody, které berou v úvahu technické a konstrukční vlastnosti kontaktní plochy plánované pro zpracování a její fyzikální vlastnosti. Dále jsou zohledněny vlastnosti zvolených materiálů, jejich koeficienty tepelného odporu, charakter teplotních charakteristik a další podmínky, které zajistí výměnu tepla na rovinách izolované plochy.

Nejprve se zjišťuje účinnost fyzikálních vlastností izolačních materiálů a jejich závislost na vlivu vlhkosti a teplotních změn. K tomuto účelu se používají indikátory, které určují stupeň černosti a vyzařování vnějších povrchů materiálu, stupeň jeho zhutnění, deformace a další znaky.

Tloušťka tepelné izolace se vypočítá s ohledem na hlavní předpokládané a skutečné provozní podmínky, a to:

• soulad tepelného toku s normou SNiP 41-03-2003
• předpokládaná hustota, která závisí na technologických a fyzikálních faktorech
• aby se zabránilo tvorbě kondenzace na povrchu izolovaného objektu
• aby bylo zajištěno, že kontaktní plochy izolačního materiálu mají hodnoty teploty přijatelné podle bezpečnostních požadavků
• zajistit požadované zvýšení (snížení, udržení) teploty v přepravovaných látkách
• k zajištění zamýšlené rychlosti ohřevu nebo ochlazování přepravované látky
• pro zajištění tvorby kondenzátu vlhkosti v množství stanoveném pro parovody
• aby nedošlo k zamrznutí přepravované kapaliny nebo látky

Při výběru způsobu pokládky potrubí do kanálu se výpočty tloušťky tepelné izolace provádějí na základě inženýrských metod určených k zajištění tepelného odporu izolační vrstvy, který je pozorován přímo na hranicích izolační vrstvy a stěn kanálu s pronikajícími vzduchovými hmotami, jakož i tepelný odpor samotných stěn s okolní půdou. Odolnost půdy se vypočítá podle Forchheimerova vzorce, který bere v úvahu tepelnou vodivost půdy, rozměry a průměry nádrží potrubí a také jeho hloubku. U dvoutrubkového způsobu instalace se zohledňuje i vzájemné ovlivňování tepla z přívodního a vratného potrubí.

Při použití bezvýkopového způsobu instalace je ve výpočtech zohledněn i tepelný odpor izolační vrstvy a zeminy.

V případě dvoutrubkového způsobu instalace do kanálu je tloušťka izolační vrstvy na vratné tepelné trubce nastavena na stejnou hodnotu jako izolační vrstva na přívodní trubce.

Při výpočtu tloušťky tepelné izolace v případech bezvýkopové (nebo výkopové) pokládky potrubí dvoutrubkovou metodou se používají ukazatele tepelných ztrát jak z přívodního, tak z vratného teplovodu. V tomto případě musí být tloušťka izolační vrstvy na přívodních a vratných tepelných trubkách stejná.

K provedení takových výpočtů tloušťky tepelné izolace vyvinuli specialisté z Institutu Teploproekt speciální počítačové programy založené na softwaru Microsoft Office Excel, které umožňují výrazně zjednodušit výpočty a také poskytují analýzu a prognózu výsledků práce.

Od roku 2003 tým NTP Truboprovod a OAO Teploproekt s využitím svých rozsáhlých praktických zkušeností úspěšně vyvinul a implementoval program IZOLYATSIYA, který automaticky provádí projekční práce na výpočtu vrstev, tlouštěk a vlastností izolace.

Program IZOLYATSIYA od NTP Truboprovod vypočítá charakteristiky tepelně izolačních konstrukcí dle zadaných parametrů, provede výpočty a vygeneruje technické a montážní vyjádření potřebné pro provedení díla. Kromě toho automaticky generuje prohlášení o objemu práce požadované odděleními odhadu a také různé specifikace, které odpovídají GOST 21.405-93, GOST 21.110-95 a GOST 21.101-97.

Použití programu IZOLACE vám umožňuje:

• vyberte optimální možnost pro vlastnosti izolačních konstrukcí a materiálů
• vypočítat tloušťku izolační vrstvy potřebnou v každém konkrétním případě k dosažení tepelně izolačních cílů
• vyberte standardní velikosti konstrukcí
• vypočítat množství materiálu a objem práce, které jsou nutné k provedení tepelné izolace
• správně připravit podklady pro návrh a odhad

Program IZOLYATSIYA od NTP Truboprovod také poskytuje možnost provádět výpočty s přihlédnutím k vlastnostem izolačních materiálů specifikovaných projektantem, plánovaných pro práci, stejně jako standardní velikosti konstrukcí poskytnutých výrobcem.

Výchozími údaji jsou rozměry, typy a další charakteristiky zpracovávaného předmětu, jakož i naměřené teploty; Všechny ostatní údaje jsou zohledněny ve „výchozí“ hodnotě, ale uživatel je může v případě potřeby změnit. Geometrické vlastnosti izolačních konstrukcí a materiálů jsou vypočteny na základě cílů a cílů stanovených pro tepelnou izolaci, typických vlastností pracovního objektu, rozměrů, teplotních ukazatelů přepravovaných kapalin, charakteristik a vlastností vlivu různých faktorů prostředí a vlastností zhutnění.

Všechny výpočty provedené programem IZOLACE odpovídají:

• SNiP 41-03-2003
• SNiP 2.04.14-88*
• NR 34-70-118-87 (pro jaderné a tepelné elektrárny)

Tento program IZOLACE také umožňuje provádět výpočty:

• pro pokládku zemního a podzemního potrubí (bez kanálů a kanálů);
• provést kalkulace nákladů na ohyby, přechody a přímé úseky, vypočítat objemy nezbytných nákladů na výztuže a náklady na instalaci přírubových spojů;
• pro dvoutrubkový způsob pokládky potrubí (bezpotrubní a potrubní), včetně topných sítí;
• pro vybavení standardních čerpadel, nádrží, výměníků tepla a komplexních kompozitních jednotek, které zahrnují trysky, poklopy, pláště, přírubové spoje a dna.

Kromě toho software obsahuje modul klimatologické konstrukce a knihovnu STARS.

Modul obsahuje informace o klimatologických rysech charakteristických pro určitá území, jak je stanoveno v SNiP 23-01-99. K provedení výpočtů uživatel potřebuje pouze zadat do programu IZOLYATSIYA zeměpisné souřadnice nebo název obydlených oblastí, kde bude práce prováděna, je také možné zadat místo; Díky modulu dostává uživatel programu IZOLYATSIYA možnost získat informace potřebné pro správné výpočty o teplotních ukazatelích používaných programem při provádění výpočtů tepelné izolace.

Knihovna STARS poskytuje výpočet termofyzikálních vlastností materiálů, jejich tepelné kapacity, entalpie a dalších hodnot na základě jejich kvalitativního složení.

Pro usnadnění manipulace s přijatými informacemi existují možnosti připojení programu IZOLYATSIYA od NTP Truboprovod k systému správy dokumentů používaného podnikem. Veškerá dokumentace je zpracována v souladu s Jednotným systémem projektové dokumentace (ESKD).

Pohodlná organizace rozhraní programu IZOLACE a dodávané metodické informace popisující oblasti použití programu umožňují jeho použití bez speciálních školení.

Program IZOLYATSIYA se doporučuje pro projekční kanceláře, projekční oddělení a podniky provádějící technologické rekonstrukce tepelných sítí.

Automatizovaný a samokalkulující systém umožňuje výrazné zlepšení kvality práce a snížení mzdových nákladů. Úspěšně jej využívají projekční ústavy a specializované organizace.

Závěrem je třeba poznamenat, že zdokonalování metodiky tepelněizolačních výpočtů, stejně jako výrazné rozšíření sortimentu materiálů na základě vzniku nových izolačních materiálů, slouží ke zvýšení energetické účinnosti a řeší problémy zlepšení úspor energie v průmyslových oblastech hospodářského sektoru.

Při přípravě tohoto článku byly použity následující materiály autorů:

B. M. Shoikhet, Ph.D. tech. pro vědu, zástupce generálního ředitele,
L. V. Stavritskaya, hlavní specialista, Teploproekt OJSC;
L. B. Korelshtein, zástupce ředitele NTP „Pipeline“

Nenechte si ujít nic důležitého!

Přihlaste se k odběru našeho zpravodaje
a získejte novinky jako první