Расчет и проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов
Расчет толщины тепловой изоляции включает в себя:
- изучение характеристик и технических особенностей объекта, на котором необходимо провести изоляционные работы
- подбор в каждом конкретном случае типов и видов теплоизоляционных конструкций, которые планируется применить
- подбор материалов, который планируется применить для изоляционного и покровного слоя, а также расчёты их толщины
- составление чертежей и планов
- подбор необходимых средств установки и оборудования
Требуемые расчеты толщины тепловой изоляции охватывают особенности конкретных условий, предусмотренных для различных поверхностей. При их проведении используются методы, которые учитывают инженерные и конструктивные особенности контактной площади, запланированной для обработки, её физические свойства. Кроме того, учитываются особенности подобранных материалов, их коэффициенты термического сопротивления, характер температурных особенностей и другие условия, которые будут обеспечивать обмен тепла на плоскостях изолированной поверхности.
В первую очередь, определяется эффективность физических свойств изолировочных материалов, их зависимость от влияния влаги и температурных перепадов. Для этого используют показатели, определяющие степень черноты и излучения наружных поверхностей материала, степень его уплотнения, деформационные и другие особенности.
Толщина тепловой изоляции рассчитывается с учетом основных прогнозируемых и фактических условий эксплуатации, а именно:
- соответствия теплового потока норме СНиП 41-03-2003
- прогнозируемой плотности, которая зависит от технологических и физических факторов
- для предупреждения процессов образования конденсата на поверхностях изолируемого объекта
- чтобы обеспечить на контактных поверхностях изоляционного материала температурных показателей, допускаемых требованиями мер безопасности
- чтобы обеспечить у транспортируемых веществ требуемое повышение (понижение, сохранение) температуры
- чтобы обеспечить предусмотренную скорость нагрева или охлаждения транспортируемого вещества
- чтобы обеспечить образование конденсата влаги в заданном для паропроводов количестве
- для предупреждения случаев замерзаний транспортируемой жидкости или вещества
При выборе способа прокладки трубопровода в канале расчеты толщины тепловой изоляции проводятся исходя из инженерных методов, предусмотренных для обеспечения изоляционным слоем термосопротивления, которое наблюдается непосредственно на границах слоя изоляции и стен канала с проникающими воздушными массами, а также термического сопротивления самих стен с окружающим грунтом. Грунтовое сопротивление рассчитывается в соответствии с формулой Форхгеймера, где в расчет берется грунтовая тепловая проводимость, размеры и диаметры резервуаров трубопровода, а также глубина его залегания. В случае двухтрубного способа прокладки учитываются также взаимные показатели влияния тепла от подающего и обратного трубопровода.
При способе бесканальной прокладки в расчеты учитываются также термическое сопротивление изоляционного слоя и грунта.
В случае двухтрубного способа прокладки в канале толщина изоляционного слоя на обратном теплопроводе задается равной по отношению к слою изоляции на подающем.
При расчете толщины тепловой изоляции в случаях бесканальной (либо канальной) прокладки трубопровода двухтрубным способом используются показатели потерь тепла как от подающего, так и от обратного теплопровода. В таком случае толщина изоляционного слоя на подающем и обратном теплопроводе должна быть одинакова.
Для проведения подобных расчетов толщины тепловой изоляции специалистами института Теплопроект на базе Microsoft Оffice Excel программного обеспечения разработаны специальные компьютерные программы, позволяющие значительно облегчить выполнение вычислений, а также обеспечивают проведение анализа и прогнозирование результатов выполнения работ.
С 2003 года коллектив НТП Трубопровод и ОАО Теплопроект, используя богатый практический опыт, успешно разработали и внедрили программу ИЗОЛЯЦИЯ, которая автоматизировано выполняет проектную работу расчетов слоев, толщин и свойств изоляции.
Программа ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод проводит расчеты характеристик теплоизоляционных конструкций по заданным параметрам, выполняет вычисления и формирует техномонтажную ведомость, необходимую для выполнения работ. Кроме того, она автоматически составляет ведомость объема работ, необходимую сметным отделам, а также различные спецификации, которые соответствуют ГОСТ 21.405-93, ГОСТ 21.110-95 и ГОСТ 21.101-97.
Применение программы ИЗОЛЯЦИЯ позволяет:
- выбрать оптимальный вариант особенностей изоляционных конструкций и материалов
- провести расчеты толщины слоя изоляции, требуемой в каждом конкретном случае для достижения теплоизоляционных задач
- подобрать типоразмеры конструкций
- рассчитать количество материала и объем работы, необходимость в которой возникает для проведения теплоизоляции
- правильно подготовить проектные и сметные документы
Также программой ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод предусмотрена возможность выполнения расчётов с учетом заданных проектировщиком свойств изоляционных материалов, запланированных для проведения работ, а также типоразмеров конструкций, предоставленных производителем.
В качестве исходных данных используются размеры, типы и другие особенности объекта, который подлежит обработке, а также температурные показатели; все иные данные учитываются в значении «по умолчанию», но пользователь при желании может их изменить. Особенности геометрии изоляционных конструкций и материалов рассчитываются исходя из целей и задач, поставленных перед теплоизоляцией, типовых особенностей объекта работ, размеров, температурных показателей транспортируемых жидкостей, характеристик и особенностей влияния различных факторов окружающей среды, особенностей уплотнения.Все вычисления, которые проводит программа ИЗОЛЯЦИЯ, соответствуют:
- СНиП 41-03-2003
- СНиП 2.04.14-88*
- НР 34-70-118-87 (для атомных и тепловых станций)
Также данное программа ИЗОЛЯЦИЯ позволяет проводить расчеты:
- для наземного и грунтового (бесканальным и канальным способом) прокладывания трубопровода;
- проводить вычисления расходов для отводов, переходов и прямых участков, рассчитывать объёмы необходимых затрат арматуры и расходы по установке фланцевых соединений;
- для двухтрубного способа укладки трубопровода (бесканальной и канальной), включая тепловые сети;
- для оборудования стандартных насосов, емкостей, теплообменников, и сложных составных агрегатов, которые включают штуцера, люки, обечайки, фланцевые соединения и днища.
Кроме того, программное обеспечение содержит климатологический строительный модуль и библиотеку СТАРС.
Модуль включает предусмотренные СНиП 23-01-99 сведения о климатологических особенностях, свойственных определённым территориям. Для вычислений пользователю достаточно ввести в программу ИЗОЛЯЦИЯ географические координаты или наименование населенных пунктов, где будут проводиться работы, также предусмотрена возможность указать участок местности. Благодаря модулю пользователю программы ИЗОЛЯЦИЯ предоставляется возможность получать требуемые для правильных вычислений сведения о показателях температуры, применяемых программой при проведении расчетов теплоизоляции.
Библиотека СТАРС обеспечивает расчет теплофизических свойств материалов, их теплоемкости, энтальпии и других значений, исходя из их качественного состава.
Для удобства оперирования получаемой информацией предусмотрены возможности подключения программы ИЗОЛЯЦИЯ от НТП Трубопровод к используемой предприятием системе документооборота. Вся документация оформляется в соответствии с ЕСКД.
Удобная организация интерфейса программы ИЗОЛЯЦИЯ и поставляемая методическая информация с описанием сфер применения программы позволяет ее использовать без специальных курсов обучения.
Программа ИЗОЛЯЦИЯ рекомендуется для проектно-конструкторских бюро, проектных отделов и предприятий, осуществляющих технологическую реконструкцию тепловых сетей.
Автоматизированная и самостоятельно проводящая расчеты система позволяет значительно повысить качество работ и снизить трудоемкость затрат. Она успешно используется институтами проектирования и профильными организациями.
Подводя итог, необходимо отметить, что усовершенствование методологии проводимых расчетов теплоизоляции, а также значительное расширение номенклатур материалов, основанное на появлении новых изоляционных средств, служит повышению энергетической эффективности и решает проблемы улучшения энергосбережения в промышленных направлениях сектора экономики.
При подготовке данной статьи использовались материалы авторов:
Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, заместитель генерального директора,
Л. В. Ставрицкая, главный специалист, ОАО «Теплопроект»;
Л. Б. Корельштейн, заместитель директора НТП «Трубопровод»
Отвод кожуха 90° из оцинкованной стали купите в Екатеринбурге – цена от 399 ₽/шт в розницу
Толщина:
{{at}}
Товар | Толщина, мм | Диаметр, мм | Кол-во в упаковке, шт | Розничная цена | Количество | |
---|---|---|---|---|---|---|
{{pt_js.cdpl_tolshina_val_or_minus}} | {{pt_js.cdpl_shirina_or_diametr_val_or_minus}} | {{pt_js.cdpl_kolvo_val_or_minus}} | {{pt_js.cdpl_cost_str}} {{pt_js.cdpl_cost_spravka_str}} | |||
Описание Упаковка Документы Аксессуары
Готовый отвод из тонколистовой оцинкованной стали под углом 90° — защитное покрытие для отводов с теплоизоляцией. Если вы не можете подобрать нужный диаметр, напишите нам WhatsApp. Наш консультант поможет подобрать и купить отвод кожуха 90° из оцинкованной стали.
Преимущества
- стойкость к механическим нагрузкам
- защита от атмосферных осадков
- стойкость к образованию коррозии
- негорючесть
- свободный доступ к отводу с теплоизоляцией
- быстрый и легкий монтаж
Оцинкованный отвод состоит из нескольких сегментов, его легко устанавливать в кратчайшие сроки. Разборная конструкция обеспечивает свободный доступ к трубопроводу и позволяет быстро проводить ремонтные работы. Не требует специальных умений и навыков.
Монтаж проводится в несколько этапов:
- Состыковка готовых сегментов на изолированном отводе.
- Крепление кожуха с помощью саморезов или бандажной ленты с пряжками.
Подходят для защиты теплоизоляции минераловатных цилиндров, минераловатных мат, скорлуп из пенополиуретана, сегментов пеноплекс и экстролл.
Необходимое условие проведения монтажа — работы должны проводится в сухую погоду для избежания выпадения осадков в виде влаги или конденсата на поверхность утеплителя.
Подбираем диаметр оцинкованного отвода правильно
Dоцинкованного отвода = Dотвода трубопровода + 2×δизоляции
К диаметру отвода трубопровода необходимо прибавить 2 толщины изоляции. Выбирайте ближайший диаметр готового отвода в большую сторону. Иначе не сможете надеть его на утеплитель.
Например: диаметр трубопровода 54 мм, толщина теплоизоляционного отвода 30 мм.
Вычисляем диаметр оцинкованного отвода 54 + 2×30 = 114 мм.
Нам нужен отвод 130 мм и 8 саморезов.
Индивидуальная упаковка не предусмотрена.
Сертификаты
- Пожарный сертификат
Формулы для расчета изгибов труб и кабелепроводов
Расчеты и формулыИспользование всего нескольких математических формул позволяет правильно рассчитать изгиб практически под любым углом. Недорогой научный калькулятор и угломер — единственные необходимые дополнительные инструменты.
При расчете допусков на изгиб для определения длины отрезка кабелепровода из полиэтилена высокой плотности или трубы из ПВХ необходимо рассчитывать радиус центральной линии (CLR) готовой изогнутой трубы. Этот радиус будет варьироваться в зависимости от внешнего диаметра трубы, толщины стенки и угла, под которым труба должна быть согнута.
Элементы изгиба
Важно понимать различные элементы изгиба, чтобы производить точные расчеты.
Расчет толщины стенки
ISO 161-1 использует следующую формулу для расчета толщины стенки трубы:
σ s = кольцевое напряжение (Н/мм 2 ) | PN = нормальное давление (бар) | da = внешний диаметр трубы (мм)
s = толщина стенки (мм) | S = серийный номер трубы (-)
Расчет отношения стандартных размеров
Используя те же переменные, что и выше, отношение стандартных размеров (SDR) трубы можно рассчитать следующим образом:
SDR = da/s
Труба из полиэтилена высокой плотности SDR | Минимальный долгосрочный радиус Холодный изгиб |
9 или менее | 20 труб НД |
11, 13,5 | 25x труба НД |
15,5, 17, 21 | 27x труба НД |
26 | 34x труба НД |
32,5 | 42x труба НД |
41 | 52x труба НД |
С фитингом или фланцем в колене | 100x труба НД |
Расчет CLR (радиуса центральной линии) для угла изгиба
После того, как вы выбрали подходящий штамп для гибки трубы, исходя из наружного диаметра трубы и толщины стенки, вы сможете найти радиус сгибать.
Простой способ определить радиус центральной линии изгиба определенного угла — вычислить полный круг, а затем разделить это число на 360, чтобы найти измерение в один градус. Затем используйте эту формулу:
π(2r) или πD
π (пи) = 3,1416
Например, если ваша матрица создает радиус 2,2 дюйма, и вам нужно создать изгиб под углом 35°, ваши расчеты будут выглядеть примерно так:
для вычисления одной степени изгиба
3,1416 (2×2,2) = 13,823/360 = 0,0384
, чтобы рассчитать CLR 35 ° 9007128.
Расчет сгиба со смещением
Расчет 3-точечного седловидного изгиба
Расчет 4-точечного седловидного изгиба
Большинство изгибов, отличных от 90°, можно рассчитать с помощью геометрии треугольника. Черная линия представляет собой смещенный изгиб трубки; красный треугольник представляет треугольную геометрию, которую создает это смещение.
Длины/стороны треугольника обозначены буквами «a», «b» и «c». «d» обозначает угол, под которым изогнута труба. Как бы ни была согнута трубка в этой конфигурации (или как бы ни был ориентирован треугольник), один из углов треугольника будет равен 90°; другой угол будет зависеть от первого угла (d) и может быть рассчитан как (90 – d).
Относительно простые математические формулы синуса, косинуса и тангенса можно использовать для определения углов треугольника и, следовательно, необходимых углов изгиба(ов) вашей трубы. Большинство научных калькуляторов (и даже калькуляторы, встроенные в смартфоны) имеют эти функции.
Расчет синуса
Синус(d) = A/C
A = синус(d) x C
C = A/синус(d)
Расчет косинуса
Cos(d) = B/C
Расчет касательной
Tan(d) = A/B
A = tan(d) x B
B = A/tan(d)
Просмотр информации о гибочном трубопроводе таблицы вычетов и множителей.
Другие статьи, которые могут вам понравиться:
Правильный выбор трубы для подземных коммуникаций
Сварка и соединение труб из полиэтилена высокой плотности
Отводы трубопроводов — усилия упорных блоков
В конструкции трубопровода без надлежащей поддержки потока жидкости и внутреннего давления могут создаваться недопустимые силы и напряжения.
Результирующая сила — или необходимая опорная сила — на упорный блок — или анкер — для изгиба зависит от
- массового расхода жидкости или скорости потока
- изменения направления потока
- внутреннего давления
Без потока и давления нет силы.
Онлайн-калькулятор результирующей силы изгиба трубы
Приведенный ниже калькулятор можно использовать для расчета результирующей силы в изгибе трубопровода:
Метрические единицы
ρ — плотность жидкости (кг/м 3 )
6
7 — внутр. диаметр труба или изгиб (м)
v — скорость жидкости (м/с)
β — угол поворота изгиба ( o )
p — манометрическое давление (кПа)
Имперские единицы
SG — удельный вес жидкости
d — внутр. диаметр труба или изгиб (дюймы)
v — скорость жидкости (фут/с)
β — угол поворота изгиба ( o )
p — избыточное давление (psi) 3 Сделать ярлык для этого калькулятора на главном экране? Результирующая сила от массового расхода и скорости потока
Результирующая сила в направлении X -направления из -за массового потока и скорости потока может быть выражена как:
R x = M V (1 — COSβ) (1)
= ρ v 2 (1 — COSβ) (1B)
= ρ π (D / 2) 2 V 2 (1 — COSβ) (1C)
, где
R x 0 = военно усилие в направлении х (Н)
m = массовый расход (кг/с)
v = скорость потока (м/с)
β = угол изгиба поворота (градусы)
(кг/м) ρ = плотность жидкости 3 )
d = внутренний диаметр трубы или колена (м)
π = 3,14. ..
Результирующая сила в направлении Y, обусловленная массовым расходом и скоростью потока, может быть выражена как массовый расход и скорость потока :
R y = m v sinβ (2)
= ρ a v 2 SINβ (2B)
= ρ π (D / 2) 2 V 2 SINβ (2C)
R 3 YULITITITITITITITITIT Направление Y (N)
Результирующая сила на изгибе из-за силы в направлениях X и Y может быть выражена как: 2 ) 1/2 (3)
, где
r = Результирующая сила на изгиб (N)
Пример — Результат на изгиб изгиб и проточный поток и проточный поток
. результирующая сила на изгибе
45 o с- внутренним диаметром 102 мм = 0,102 м
- плотность воды 1000 кг/м 902 92 92 скорость потока 92 31
40 20 м/с
можно рассчитать как 2 (20 м/с) 2 (1 — cos (45))
= 957 N
/м 3 ) π ((0,102 м) / 2) 2 (20 м/с) 2 sin(45)
= 2311 N
Resulting force on the bend
R = (957 N) 2 + (2311 N) 2 ) 1/2
= 2501 N
Примечание. Если β равно 90 o , результирующие силы в направлениях x и y одинаковы.
Результирующая сила статического давления
Давление, «действующее» на торцевые поверхности изгиба, создает результирующие силы в направлениях x и y.
Полученная сила в направлении x может быть выражена как
R PX = P A (1- COS β) (4)
= P π (D / 2) 2 (9 = P 1- COS β) (4B)
, где
R PX = Результирующая сила из-за давления в X-направлении (n)
P = давление дат 2 )
Результирующая сила в направлении Y может быть выражена как
R PY = P π (D / 2) 2 SINβ (5)
, где
, где
, где , где
, где
. = результирующая сила из-за давления в направлении y (N)
Результирующая сила на изгибе из-за силы в направлениях x и y может быть выражена как:
R p = (R пкс 2 + R PY 2 ) 1/2 (6)
, где
R P = Резульнирующая сила на Bend Daving Davie Пример — Результирующая сила на изгибе из-за давления
Результирующая сила на изгибе 45 o с внутренним диаметром
- 102 мм = 0,102 м
- давление
- кПа0243
может быть рассчитано как cos (45))
= 239 N
Результирующая сила в направлении Y:
R Y = (100 10 3 PA) π (0,102 М) 3 PA).