183
ру кции для газоотводящих стволов дымовых труб и газоходов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
В качестве альтернативных вариантов защитных покрытий тепловой изоляции металлических стволов дымовых труб могут быть рассмотрены прошивные и иглопробивные изделия на основе холстов из стеклянных волокон с гидрофобизирующей пропиткой.
Применение современных эффективных теплоизоляционных и защитно-покровных материалов, повышение качества монтажа теплоизоляционных конструкций, систематический контроль и своевременный ремонт тепловой изоляции способствуют существенному повышению долговечности и эксплуатационной надежности дымовых труб с газоотводящими стволами из металла.
-
Расчет конструкций промышленной тепловой изоляции
Расчет толщины теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов производится в зависимости от ее назначения [70,82].
-
Тепловая изоляция с целью обеспечения заданной плотности теплового потока с поверхности изолированного объекта
Допустимое значение плотности теплового потока с поверхности изолированного объекта может определяться требованиями технологического процесса, общим тепловым балансом предприятия или нормативными значениями плотности теплового потока по Приложению 4 СНиП 2.04.14—88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» с изменением № 1 от 31.12.97 г.
Расчетная толщина тепловой изоляции трубопроводов надземной прокладки, определяемая по заданной плотности теплового потока, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха ((0), температуры теплоносителя (гт), наружного диаметра трубопровода (с!н) и величины заданного или нормативного теплового потока (^).
Для плоских поверхностей и поверхностей с большим радиусом кривизны (К > 0,7 м) толщина теплоизоляционного слоя определяется по допустимой плотности теплового потока с квадратного метра поверхности изолированного объекта.
Расчет выполняется по формуле
где Хиз — теплопроводность изоляционного слоя, Вт/(м • °С); (т — температура теплоносителя, °С;
(4.18)
184
(0 — среднегодовая температура окружающего воздуха—для трубопроводов и оборудования, расположенных на открытом воздухе, или температура в помещении, “С;
д — плотность теплового потока с квадратного метра поверхности, Вт/м2;
ан — коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух, Вт/(м • °С)
Теплопроводность теплоизоляционного слоя определяют при средней температуре теплоизоляционного слоя.
Для трубопроводов наружным диаметром до 1420 мм включительно толщина тепловой изоляции по заданной линейной плотности теплового потока (плотность теплового потока с метра длины) для трубопровода заданного диаметра при заданной температуре определяется по формуле
где с1н — наружный диаметр изоляционной конструкции, м; й — наружный диаметр изолируемого объекта, м;
' в/ч
гт — температура теплоносителя, С;
(0—среднегодовая температура окружающего воздуха—для трубопроводов, расположенных на открытом воздухе, или температура в помещении, °С;
^ — расчетная линейная плотность теплового потока, Вт/м; ан — коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух, Вт/(м2 °С).
При расчете по нормированной линейной плотности теплового потока расчет по формуле (4.19) производят для трубопроводов наружным диаметром до 1020 мм включительно Толщину изоляции вычисляют по формуле
где 5из — толщина изоляции, м.
При определении толщины теплоизоляционного слоя из минераловатных или стекловатных матов в конструкциях тепловой изоляции теплопроводность принимается с учетом монтажного уплотнения теплоизоляционного материала в конструкции.
Расчетные значения округляются до толщины, кратной 10 мм. При расчетном значении толщины, на 3 мм большем, чем ближайшее значение, кратное 10 мм, принимается его меньшее значение; если расчетная толщина изоляции больше чем на 3 мм ближайшего кратного 10 мм значения, принимается, соответственно, его большее значение.
1п —= 2 л-Лц3-
(4.19)
(4.20)
185
-
Тепловая изоляция трубопроводов
и оборудования с целью обеспечения заданной
температуры на поверхности изоляции
Тепловую изоляцию трубопроводов и оборудования по заданной температуре на поверхности выполняют в случае, когда тепловые потери трубопровода не регламентированы, но в соответствии с требованиями техники безопасности необходимо защитить обслуживающий персонал от ожогов или снизить тепловыделения в помещении.
В соответствии с санитарными нормами и требованиями СНиП 2.04.14-88 температура поверхности расположенных в помещении изолированных трубопроводов при температуре теплоносителя ниже 100 °С не должна превышать 35 “С, а при температуре теплоносителя 100 °С и более не должна превышать 45 °С.
В обслуживаемой зоне на открытом воздухе температура поверхности изоляции с металлическим защитным покрытием должна быть не выше 55 °С, а для Других видов покрытий не должна превышать 60 °С.
Толщина тепловой изоляции трубопроводов, определяемая по заданной температуре на ее поверхности, зависит от расположения изолируемого объекта (на открытом воздухе или в помещении), температуры окружающего воздуха ((0), температуры тешюносите- ля (гт), наружного диаметра трубопровода (д) и коэффициента теплоотдачи от поверхности к окружающему воздуху (ан), Вт/(м2 • К).
Расчет толщины тепловой изоляции для плоских поверхностей выполняется по формуле
(4.21)
Расчет толщины тепловой изоляции для трубопроводов выполняется по формуле
^4='2:7Т7? <4-22)
н а н ( к о)
где (К — температура на поверхности изоляционной конструкции, °С;
(т, (0, (1из, с1н — те же, что и формулах (4.21) и (4.22).
Коэффициент теплоотдачи (ан) принимают в соответствии с Приложением 9 СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
При выборе защитного покрытия тепловой изоляции трубопроводов, расположенных в помещении, следует учитывать радиационные свойства его поверхности. Для снижения толщины теплоизо
186
ляционного слоя рекомендуется применять защитное покрытие с высоким коэффициентом излучения (неметаллическое). Для тех же расчетных условий при металлическом защитном покрытии расчетная толщина изоляции существенно выше.
В табл. 4.3.1 в качестве примера приведены ориентировочные значений толщины теплоизоляционного слоя из минераловатных матов для конструкций тепловой изоляции трубопроводов и оборудования, рассчитанные с целью обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции с металлическим покрытием.
Расчет произведен при температуре воздуха в помещении 20 °С.
Ориентировочные значения толщины теплоизоляционного слоя из минераловатных матов для конструкций тепловой изоляции трубопроводов и оборудования, рассчитанные с целью обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции с металлическим покрытием
Таблица 4.3.1
Наружный диаметр трубопровода, мм
|
Тэмпература изолируемой поверхности, °С
|
ДО
150
|
200
|
250
|
300
|
350
|
400
|
450
|
500
|
550
|
570
|
Толщина теплоизоляционного слоя в конструкции, мм
|
25
|
40
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
110
|
120
|
32
|
40
|
40
|
50
|
60
|
70
|
90
|
110
|
120
|
140
|
140
|
45
|
40
|
40
|
50
|
70
|
80
|
100
|
110
|
130
|
140
|
140
|
57
|
40
|
40
|
50
|
70
|
90
|
100
|
120
|
140
|
150
|
150
|
76
|
40
|
40
|
60
|
70
|
90
|
110
|
130
|
150
|
160
|
160
|
89'
|
40
|
40
|
60
|
80
|
90
|
110
|
130
|
150
|
170
|
170
|
108
|
40
|
40
|
60
|
80
|
100
|
120
|
140
|
160
|
180
|
180
|
133
|
40
|
50
|
60
|
80
|
100
|
120
|
140
|
170
|
190
|
200
|
159
|
40
|
50
|
70
|
90
|
110
|
130
|
150
|
170
|
200
|
210
|
219
|
40
|
50
|
70
|
90
|
110
|
140
|
160
|
190
|
210
|
220
|
273
|
40
|
50
|
70
|
90
|
120
|
140
|
170
|
200
|
220
|
230
|
325
|
40
|
50
|
70
|
100
|
120
|
150
|
170
|
200
|
230
|
240
|
377
|
40
|
50
|
70
|
100
|
120
|
150
|
180
|
210
|
240
|
240
|
426
|
40
|
50
|
70
|
100
|
130
|
150
|
180
|
210
|
240
|
250
|
476
|
40
|
50
|
80
|
100
|
130
|
160
|
180
|
220
|
250
|
250
|
530
|
40
|
50
|
80
|
100
|
130
|
160
|
190
|
220
|
250
|
260
|
630
|
40
|
50
|
80
|
100
|
130
|
160
|
190
|
230
|
260
|
270
|
720
|
40
|
50
|
80
|
110
|
132
|
160
|
200
|
230
|
270
|
280
|
820
|
40
|
50
|
80
|
110
|
130
|
170
|
200
|
240
|
270
|
290
|
920
|
40
|
50
|
80
|
110
|
140
|
170
|
200
|
240
|
280
|
290
|
1020
|
40
|
50
|
80
|
110
|
140
|
170
|
210
|
240
|
280
|
300
|
Болэе 1020 и плоские поверхности
|
40
|
60
|
90
|
120
|
160
|
200
|
240
|
290
|
320
|
320
|
Достарыңызбен бөлісу: |