Автоматизированный расчет объема изоляции круглых поверхностей, таких как трубы, воздуховоды и трубопроводы, по наружному диаметру.Калькулятор рассчитывает объем изоляции в метрах кубических, а также площадь изоляции в метрах квадратных.Согласно технической части сборника ФЕР26:2. Правила исчисления объемов работ2.1 Объем изоляции «в деле» (Ои) м3, приходящийся на 1 м длины трубопроводов или оборудования цилиндрической формы, исчисляется по формуле:Ои = 3,14 × (Д + Т) × Т, гдеТ- толщина изоляционного слоя, м;Д- наружный диаметр трубопровода или оборудования, м.2.2. Длина изолируемых трубопроводов, а также оборудования цилиндрического и прямоугольного сечений и т. п.
определяется по осевой линии для каждого сечения, причем арматура и фланцы, фитинги и т. д. из длины не исключаются.2.3. Периметр многоугольного и подобного сечения определяется как среднеарифметическая величина периметров внутренней и наружной поверхности изоляции.2.4. Объем изоляции отдельных мест у контрольно-измерительных приборов и арматуры, а также возле всякого рода люков, штуцеров, отверстий на оборудовании учтен расценками, при этом длина изолируемых трубопроводов измеряется без вычета указанных мест.
Для получения результата введите в поля формы значения.
Понравился калькулятор? Поделись с друзьями
Найдите угол ABC равнобедренной трапеции ABCD, если диагональ AC образует с основанием AD и * Трапеция Математика / Русский язык 9 класс.
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.
Расчет объема изоляции, площади антикоррозийного покрытия и укрывного материала
Расчет объема изоляции, площади укрывного материала и антикоррозийного покрытияприходится часто производить при составлении смет и закрытии выполненных объемов. Мы все привыкли пользоваться справочниками или калькулятором для вычисления фактических объемов, но если это можно автоматизировать, то давайте использовать эту возможность.
Для расчета объема изоляции и площади покрывного материала выберите тип изолируемой поверхности и введите значения в соответствующие поля.
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.
Способы расчета
Для того чтобы определиться с выбором подходящего утеплителя, необходимо рассчитать оптимальную толщину и плотность материала для конкретного случая. Такой расчет позволяет не только уменьшить потери тепла, но и снизить саму температуру труб, с целью их безопасного использования.
Какие факторы нужно учитывать при расчете?
- Температуру утепляемой поверхности;
- Температурные перепады окружающей среды;
- Наличие механических воздействий (например, вибрации и т.д.);
- Допустимые нагрузки на трубы;
- Нагрузки от вышележащего грунта и транспортных средств;
- Коэффициент теплопроводности, которой обладает выбранный утеплитель;
- Стойкость изолирующего материала к деформации.
Изоляция трубопровода минеральной ватой
Важно! В СНиП 41-03-2003 четко прописано, какими должны быть характеристики утеплительных материалов для различных типов трубопроводов и условий эксплуатации. К примеру, для утепляемых труб температурой ниже 12º C , по требованиям СНиП, в теплоизоляции должно предусматриваться наличие пароизоляционного слоя.
Сейчас мы рассмотрим расчет теплоизоляции трубопровода – два проверенных способа, каждый из которых по-своему удобен и надежен.
Инженерный расчет при помощи формул
Оптимальную толщину слоя утеплителя находят путем технико-экономического расчета: толщина материала определяется исходя из его сопротивления температурам – не менее 0,86 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром меньше или равным 25 мм, и 1,22 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром больше 25 мм.
Приведенная ниже информация будет полезна при проведении инженерных расчетов теплоизоляции для различных трубопроводов. В качестве примера мы рассчитаем необходимую толщину утеплителя для выпускного коллектора высокофорсированного дизеля.
Полное температурное сопротивление утеплительной конструкции для цилиндрической трубы находится по следующей формуле:
Формула нахождения температурного сопротивления утеплителя
- dиз – наружный диаметр утеплителя для трубы;
- dн – наружный диаметр трубы;
- из – коэффициент теплопроводности утеплительного материала;
- в – коэффициент теплоотдачи от утеплителя к воздуху.
Линейная плотность потока тепла:
Нахождение линейной плотности теплового потока
- tн – температура наружной стенки трубы;
- tиз – температура поверхности утеплительного слоя.
Температура внутренней стенки утеплителя трубы:
Нахождение температуры внутренней стенки утеплителя трубопровода
- dв – внутренний диаметр трубы;
- г – коэффициент отдачи тепла от газа к стенке;
- т – коэффициент теплопроводности материала, из которого сделана труба.
Формула нахождения теплового баланса:
Нахождение теплового баланса
С ее помощью определяется необходимый наружный диаметр утеплителя для трубы (dиз). Затем вычисляется расчет толщины теплоизоляции трубопроводов по формуле:
Нахождение толщины утеплителя
Пример расчета: поставлена задача – рассчитать теплоизоляцию для трубопровода высокофорсированного дизеля.
Имеются следующие значения:
- наружный диаметр трубопровода – 0,6 м;
- его внутренний диаметр – 0,594 м;
- температура наружной стенки трубопровода – 725 K;
- температура наружной поверхности утеплителя – 333 K;
- коэффициент теплопроводности утеплителя – 0,11 Вт/(м K).
Подставив все значения в формулы, данные выше, мы получаем необходимую толщину утеплителя для трубопровода – не менее 0,1 м.
Совет! Если вы считаете, что у вас не получится правильно воспользоваться вышеприведенными формулами, то обратитесь за помощью к инженерам. Они произведут профессиональный расчет, что позволит вам быть уверенным – теплоизоляция получится действительно качественной. Цена на услуги специалиста вполне приемлема и доступна каждому.
Если вы все же решили самостоятельно проделать всю работу, то помните, расчет толщины утеплителя для трубопровода должен осуществляться под конкретные условия – от утеплительного материала, до сезонных температурных перепадов на улице и влажности воздуха. Кстати, влажность значительно ускоряет теплообмен и снижает эффективность некоторых утеплителей (например, минеральной ваты).
Онлайн калькулятор – незаменимый помощник в расчетах теплоизоляции
Помимо услуг квалифицированного инженера есть вариант воспользоваться онлайн помощником. Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов абсолютно бесплатная программа, не требующая инсталляции и какой-либо оплаты. С ее помощью можно своими руками, да к тому же за считанные минуты произвести точное вычисление.
Вот, собственно, так выглядит онлайн помощник
Пользоваться калькулятором достаточно просто.
Сначала предлагается выбрать одну из четырех задач:
- утепление трубопровода с целью обеспечить заданную температуру на поверхности изоляции;
- утепление трубопровода с целью предотвратить замерзание содержащейся в нем жидкости;
- утепление трубопровода с целью предотвратить конденсацию влаги на поверхности изоляции;
- утепление трубопровода водяной тепловой сети двухтрубной подземной канальной прокладки.
Далее вам будет предложено ввести некоторые данные, необходимые для расчета:
- утеплительный материал (в предложенном списке вы непременно найдете тот утеплитель, который предпочли);
- наружный диаметр трубопровода (мм);
- температура утепляемой поверхности (ºC);
- сколько времени проходит до замерзания воды в состоянии инерции;
- наличие защитного покрытия (металлическое или же неметаллическое);
- средняя температура теплоносителя (воды и т.д.).
Вводим все необходимые параметры
Теперь останется лишь нажать кнопку «рассчитать» и получить максимально точный результат.
Примерно в такой форме будет выдан результат
Онлайн калькулятор для вычисления требуемого объема теплоизоляции для трубопроводов
В условиях нашей страны с ее огромными просторами трубопроводный транспорт является самым эффективным средством транспортировки жидких продуктов. Размеры труб при этом достигают трехметрового диаметра, что позволяет транспортировать по ним большие объемы продуктов. Естественно, что такие магистрали нуждаются в определенной защите от разных факторов:
- коррозии всех видов;
- промерзания;
- физического воздействии природных явлений;
- от несанкционированного вмешательства посторонних лиц.
Все магистрали, включая газопроводы и нефтепроводы, не говоря уже о водных системах, подлежат изолированию работы в температурном интервале -45 + 60 градусов. Массовое применение такой технологической операции требует тщательного расчета потребности в материалах покрытия поверхности труб, чтобы расходы на нее были оптимальными, подсчет изоляции трубопроводов с использованием различных калькуляторов является необходимостью.
Удобство работы с калькулятором
Независимо от типа магистралей все они подлежат изолированию. Обычно трубы стараются прокладывать под землей. Но в частном строительстве нередки случаи, когда некоторые фрагменты инженерных систем проходят по улице, через подвал, чердак или неотапливаемое помещение. Наружная прокладка становится вынужденным решением, если, например, необходимо провести водопровод или теплотрассу к подсобной или технической постройке, а котельная находится в жилом доме.
Такой участок магистрали необходимо защищать иначе, чем подземные коммуникации: от физического воздействии природных явлений (промерзания), коррозии, а также максимально уменьшить потери тепловой энергии. Все эти задачи решаются при помощи дополнительной термоизоляции. Стоит сказать, что расчет объема изоляции трубопроводов на калькуляторе удобен по трем причинам:
- Оптимизирует затраты.
- Экономит ваше время.
- Предлагает дополнительные возможности. Например, при расчете минераловатных цилиндров погонные метры переводятся в объем (м³). Это позволяет понять, какой автомобиль подойдет для транспортировки материала.
Термоизоляция – путь к экономии Источник jhmrad.com Правильный расчет позволит грамотно выполнить работы, и трубы будут поддерживаться в надлежащем состоянии. Большую роль играет и выбор материала, ведь он не только препятствует потерям тепла, но и предотвращает коррозию, а, значит, помогает продлить срок эксплуатации системы.
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»
Вывод
Вот мы и обговорили все самые важные моменты касательно утепления трубопроводов. Вне зависимости от того, какой материал и способ вы выберете для этой цели – перед тем как приступать к монтажу теплоизоляции, желательно рассчитать количество необходимого утеплителя и его стоимость.
Так в дальнейшем вы сэкономите силы и финансовые затраты. Удачи всем строителям своего теплого настоящего и будущего! В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Разновидности утепляющего материала
Утеплители по области применения бывают:
1.утеплители, подходящие для водопроводов с холодной и горячей водой, для сетей с центральным отоплением, для технического оборудования разного типа.
2.для труб канализации, также труб водоотведения.
3.для оборудования вентиляции, морозильных устройств.
Утеплители имеют разный внешний вид, который определяет технологию укладки:
1.рулонный тип.
2.листвой тип.
3.кожуховый тип.
4.заливочный тип.
5.комбинированный тип.
Внимание! Утепляющие материалы должны иметь низкий уровень теплопроводности, высокую устойчивость к воспламенению. Этими свойствами наделены:
Этими свойствами наделены:
1.утеплитель из минеральной ваты, который выпускается в рулонах. Применяют для проведения теплоизоляции трубопроводов, имеющих теплоноситель с высокими температурами. Минеральную вату наматывают на трубопровод. Закрепляя с помощью бечевки из синтетики, либо проволоки из нержавейки. Поэтому для трубопроводов больших объемов данный материал считается не экономичным.
2.утеплитель из пенополистирола, по — другому скорлупа. Удобен для монтажных работ, устойчив к воспламенению, имеет низкий показатель теплопроводности и влагопоглощения. Материала незаменим во время прокладки водопроводов и отопительных систем. Его применяют при любых значениях температуры, для трубопроводов из стали, металлопластика или полимеров. Материал выпускают в форме цилиндров, внутренний размер утеплителя можно подобрать для любого трубопровода.
3.утеплитель из пеноизола. По характеристикам не уступает пенополистиролу, но отличается методом монтажа. Его наносят с помощью распыляющей установки, потому что материал находится в жидком состоянии. Застывая пеноизол образует герметичную оболочку, которая имеет низкий уровень теплопроводности. Утеплитель не требует каких-либо крепежных элементов.
Внимание! Утеплитель пеноизол относится к дорогим утепляющим материалам. 4.утеплитель из вспененного полиэтилена
Как правило, применяют на водопроводах, отличается легкость монтажных работ. Материал нарезают полосками нужной длины, обматывают трубы, закрепляя при помощи скотча. Некоторые производители выпускают утеплитель в форме разрезанной трубы с одной стороны, который надо надеть на трубу
4.утеплитель из вспененного полиэтилена. Как правило, применяют на водопроводах, отличается легкость монтажных работ. Материал нарезают полосками нужной длины, обматывают трубы, закрепляя при помощи скотча. Некоторые производители выпускают утеплитель в форме разрезанной трубы с одной стороны, который надо надеть на трубу.
5.утеплитель из фольгированного пенофола. Относится к современным типам утеплителей. Материл включает полированную фольгу из алюминия, вспененный полиэтилен. Утеплитель хорошо хранит тепло. Фольга отличается своими теплоотражающими качествами, поэтому накапливает и отражает тепло обратно к трубе.
Выбирая материал, необходимо учитывать условия применения, свойства утеплителя, легкость укладки, также расчетные показатели теплоизоляции, чтобы провести утепляющие работы на высоком уровне.
Современные универсальные теплоизоляторы
Сегодня в продаже также имеются универсальные теплоизоляторы, которые подходят для защиты труб всех типов (канализационных, паровых, водяных). Пример подобного изолятора — полиуретановый герметик. У него множество плюсов — высокая степень защиты, большой срок годности, защита от коррозии, устойчивость к воздействию химикатов. Главный минус — неудобный монтаж:
- В техническом смысле полиуретановый герметик представляет собой пастообразную жидкость, которая используется с защитным кожухом.
- Для создания теплоизоляции кожух аккуратно натягивается на трубу. В зазор между кожухом и трубной конструкцией заливается полиуретановая жидкая пена. В конце к пене добавляется специальный компонент, который приводит к разбуханию пены, что создает толстый слой изолятора.
- Перед проведением монтажа необходимо очень точно провести расчеты, чтобы кожух не оказался больше или меньше основной трубы. Также нужно правильно подсчитать объем пены — если ее окажется слишком много, то защитный кожух может треснуть и надломиться. В случае недостатка пены качество теплоизоляции будет низким.
Также популярны защитные ленты на основе вспененного каучука. Монтаж выглядит так: с поверхности ленты удаляется тонкая пленка, а потом лента прикрепляется к поверхности трубной конструкции
Обратите внимание, что на поверхности ленты имеется тонкий слой клея, поэтому материал не требует установки с помощью креплений
Методика просчета многослойной теплоизоляционной конструкции
Таблица изоляции медных и стальных труб.
Некоторые перемещаемые среды имеют достаточно высокую температуру, которая передается наружной поверхности металлической трубы практически неизменной. При выборе материала для тепловой изоляции такого объекта сталкиваются с такой проблемой: не каждый материал способен выдержать высокую температуру, например, 500-600⁰C. Изделия, способные контактировать с такой горячей поверхностью, в свою очередь, не обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции получится неприемлемо большой. Решение — применить два слоя из различных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот защищает трубопровод от воздействия низкой температуры наружного воздуха. Главное условие такой термической защиты состоит в том, чтобы температура на границе слоев t1,2 была приемлемой для материала наружного изоляционного покрытия.
Для расчета толщины изоляции первого слоя используется формула, уже приводимая выше:
Второй слой рассчитывают по этой же формуле, подставляя вместо значения температуры поверхности трубопровода tт температуру на границе двух теплоизоляционных слоев t1,2. Для вычисления толщины первого слоя утеплителя цилиндрических поверхностей труб диаметром менее 2 м применяется формула такого же вида, как и для однослойной конструкции:
Подставив вместо температуры окружающей среды величину нагрева границы двух слоев t1,2 и нормируемое значение плотности потока тепла qL, находят величину ln B1. После определения числового значения параметра B1 через таблицу натуральных логарифмов рассчитывают толщину утеплителя первого слоя по формуле:
Данные для расчета теплоизоляции.
Расчет толщины второго слоя выполняют с помощью того же уравнения, только теперь температура границы двух слоев t1,2 выступает вместо температуры теплоносителя tт:
Вычисления делаются аналогичным образом, и толщина второго теплоизоляционного слоя считается по той же формуле:
Такие непростые расчеты вести вручную очень затруднительно, при этом теряется много времени, ведь на протяжении всей трассы трубопровода его диаметры могут меняться несколько раз. Поэтому, чтобы сэкономить трудозатраты и время на вычисление толщины изоляции технологических и сетевых трубопроводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специализированным программным обеспечением. Если же таковое отсутствует, алгоритм расчета можно внести в программу Microsoft Exel, при этом быстро и успешно получать результаты.
Метод определения по заданной величине снижения температуры теплоносителя
Материалы для теплоизоляции труб по СНиП.
Задача такого рода часто ставится в том случае, если до конечного пункта назначения транспортируемая среда должна дойти по трубопроводам с определенной температурой. Поэтому определение толщины изоляции требуется произвести на заданную величину снижения температуры. Например, из пункта А теплоноситель выходит по трубе с температурой 150⁰C, а в пункт Б он должен быть доставлен с температурой не менее 100⁰C, перепад не должен превысить 50⁰C. Для такого расчета в формулы вводится длина l трубопровода в метрах.
Вначале следует найти полное сопротивление теплопередаче Rп всей теплоизоляции объекта. Параметр высчитывается двумя разными способами в зависимости от соблюдения следующего условия:
Если значение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) больше или равно числу 2, то величину Rп рассчитывают по формуле:
В приведенных формулах:
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры (Таблица 1);
- tт.нач — начальная температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура окружающей среды, ⁰C;
- tт.кон — конечная температура в градусах транспортируемой среды;
- Rп — полное тепловое сопротивление изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт
- l — протяженность трассы трубопровода, м;
- G — расход транспортируемой среды, кг/ч;
- С — удельная теплоемкость этой среды, кДж/(кг ⁰C).
Теплоизоляция стальной трубы из базальтового волокна.
В противном случае выражение (tт.нач — tо) / (tт.кон — tо) меньше числа 2, величина Rп высчитывается таким образом:
Обозначения параметров такие же, как и в предыдущей формуле. Найденное значение термического сопротивления Rп подставляют в уравнение:
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.
После чего находят числовое значение В и делают расчет изоляции по знакомой формуле:
В данной методике просчета изоляции трубопроводов температуру окружающей среды tо следует принимать по средней температуре самой холодной пятидневки. Параметры К и Rн — по приведенным выше таблицам 1,2. Более развернутые таблицы для этих величин имеются в нормативной документации (СНиП 41-03-2003, Свод Правил 41-103-2000).
Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений
Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный
Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь. Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:
Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:
Схема утепления трубы.
- открытым способом на улице;
- открыто в помещении или тоннеле;
- бесканальным способом;
- в непроходных каналах.
Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:
Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать. Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя
Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.
Расчет объема изоляции, площади антикоррозийного покрытия и укрывного материала
Расчет объема изоляции, площади укрывного материала и антикоррозийного покрытияприходится часто производить при составлении смет и закрытии выполненных объемов. Мы все привыкли пользоваться справочниками или калькулятором для вычисления фактических объемов, но если это можно автоматизировать, то давайте использовать эту возможность.
Для расчета объема изоляции и площади покрывного материала выберите тип изолируемой поверхности и введите значения в соответствующие поля.
Согласно разделу 4 СП 61.13330.2012
4.1 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.
4.2 Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям:
- энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;
- эксплуатационной надежности и долговечности — выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;
- безопасности для окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации и утилизации.
Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки, в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, установленные в санитарных нормах.
4.3 При выборе материалов и изделий, входящих в состав теплоизоляционных конструкций для поверхностей с положительными температурами теплоносителя (20 °С и выше), следует учитывать следующие факторы:
- месторасположение изолируемого объекта СП 131.13330;
- температуру изолируемой поверхности;
- температуру окружающей среды;
- требования пожарной безопасности;
- агрессивность окружающей среды или веществ, содержащихся в изолируемых объектах;
- коррозионное воздействие;
- материал поверхности изолируемого объекта;
- допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
- наличие вибрации и ударных воздействий;
- требуемую долговечность теплоизоляционной конструкции;
- санитарно-гигиенические требования;
- температуру применения теплоизоляционного материала;
- теплопроводность теплоизоляционного материала;
- температурные деформации изолируемых поверхностей;
- конфигурация и размеры изолируемой поверхности;
- условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность и др.);
- условия демонтажа и утилизации.
- Теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения:
- воздействие грунтовых вод;
- нагрузки от массы вышележащего грунта и проходящего транспорта.
- При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для поверхностей с температурой теплоносителя 19 °С и ниже и отрицательной температурой дополнительно следует учитывать относительную влажность окружающего воздуха, а также влажность и паропроницаемость теплоизоляционного материала.
4.4 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:
- теплоизоляционный слой;
- покровный слой;
- элементы крепления.
4.5 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с отрицательной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:
- теплоизоляционный слой;
- пароизоляционный слой;
- покровный слой;
- элементы крепления.
Пароизоляционный слой следует предусматривать также при температуре изолируемой поверхности ниже 12 °С. Устройство пароизоляционного слоя при температуре выше 12 °С следует предусматривать для оборудования и трубопроводов с температурой ниже температуры окружающей среды, если расчетная температура изолируемой поверхности ниже температуры «точки росы» при расчетном давлении и влажности окружающего воздуха.
Необходимость установки пароизоляционного слоя в конструкции тепловой изоляции для поверхностей с переменным температурным режимом (от «положительной» к «отрицательной» и наоборот) определяется расчетом для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции.
Антикоррозионные покрытия изолируемой поверхности не входят в состав теплоизоляционных конструкций.
4.6 В зависимости от применяемых конструктивных решений в состав конструкции дополнительно могут входить:
- выравнивающий слой;
- предохранительный слой.
Предохранительный слой следует предусматривать при применении металлического покровного слоя для предотвращения повреждения пароизоляционных материалов.
Особенности процесса
От чего зависит толщина теплоизоляции трубопроводов? Какие факторы при расчетах нужно учитывать?
Характеристики сетей
Почему теплоизоляция технологических трубопроводов разнится? В первую очередь этот процесс зависит от места нахождения и данных самой системы.
Различают следующие способы прокладки трасс:
- открытый монтаж – на улице;
- в помещении;
- по бесканальной технологии;
- по тоннелю;
- в непроходных каналах.
Согласно нормам СНиПа для каждого из вариантов монтажа предусмотрены разные показатели допустимых потерь тепла. Многие считают, что калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов, основанный на таких вводных данных, наиболее практичным и корректным инструментом. Безусловно, учитываются и другие параметры, о которых вы узнаете далее.
Главное правило методики – величина тепловых потерь прокладываемой трассы не должна превышать уровня, предписанного СНиПом.
Существует и альтернативная методика (по утверждениям начинающих домовладельцев – более простая), основанная на нормативах, изложенных в документах, именуемых Сводом Правил. Этот справочник считают самым доступным для понимания, а, значит, «палочкой-выручалочкой» для новичков в области прокладывания трасс. В чем заключаются упрощения?
Разрешается не брать во внимание противодействие металлических стенок элементов процессу теплопередачи. Основанием для такого послабления является следующее: практически все сетевые и технологические трубопроводы делают из стали, которая отлична крайне низкой сопротивляемостью теплопередаче. Если сравнивать потери тепла в слое теплоизоляционного материала и внутри самой конструкции (из-за отдачи тепла от содержимого системы стенкам), то последние настолько мизерны, что их можно игнорировать при расчетах по монтажу теплоизоляции трубопроводов.. Только после проведения детальных вычислений, станет понятно, какие материалы для теплоизоляции трубопроводов вам нужно приобретать, какая толщина этого сырья применима для отдельно взятого варианта, как все должно происходить
Только после проведения детальных вычислений, станет понятно, какие материалы для теплоизоляции трубопроводов вам нужно приобретать, какая толщина этого сырья применима для отдельно взятого варианта, как все должно происходить.
Факторы влияния
От каких моментов зависит выбор толщины материала и вида теплоизоляции трубопроводов?
Запоминайте перечень этих важных факторов:
- температура содержимого системы;
- вид и характеристики утеплителя;
- изменения температуры вне сети – в окружающей трассу среде;
- предел механической нагрузки на конструкцию;
- склонность теплоизоляционного материала к деформации;
- в случае подземного размещения системы – нагрузка от грунта.
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.
Интеграция
В программе предусмотрена возможность импорта данных из проектов программы Гидросистема, из системы СУБД-проект, из файлов открытого формата, а также из системы PDMS (через файлы открытого формата).
После расчета программа позволяет распечатать различные виды выходных документов:
лист общих данных;
техномонтажная ведомость для строительного подразделения;
ведомость объемов работ для сметного отдела;
спецификация в отдел материального обеспечения по ГОСТ 21.405-93, ГОСТ 21.110-2013 и ГОСТ Р 21.1101-2013;
задание на расчет систем электрообогрева.
Структура выходной информации программы имеет открытый формат, и возможно подключение её к имеющейся на предприятии системе документооборота. Оформление документации соответствует СПДС. Вид выходящих документов может быть настроен по вкусу.
Примеры теплоизолирующих материалов
Процесс качественной термоизоляции или утепления отопления проводят множество компаний. Хоть этот процесс в наше время и налажен на высоком уровне, основная масса людей предпочитает осуществлять термоизоляцию своими силами.
Вспененный утеплитель.
При этом вспененный пенополиэтилен устойчив к воздействию высоких температур, является экологичным и прост в монтаже прямо на улице. Главное, после того как чехол одет, не забыть склеить между собой его торцы.
Минеральная вата. Она может быть двух видов:
- базальтовая вата – работает при температурном режиме до 650˚С и при этом не выделяет токсичных веществ. Материал производится из горной породы с максимальным составом базальта.
- стекловолоконная вата – изготавливается из кварцевого песка и стекла. Хорошо работает при температурном режиме до 180˚С.
Следующие разновидности теплоизоляции используются параллельно с гидроизоляцией:
- в процессе утепления минеральной ватой поверх основного слоя наматывается алюминиевая фольга, которая крепится при помощи проволоки из металла;
- для инженерных конструкций могут изготавливаться формы из пенопласта, которые позволяют утеплить трубопровод своими силами.
Из-за того, что пенопласт не на 100% отталкивает воду, он не является самым оптимальным вариантом для утепления отопления на улице.
Как рассчитать толщину по формуле самостоятельно
Когда данные, полученные с помощью онлайн калькулятора кажутся сомнительными, стоит попробовать аналоговый метод с использованием инженерной формулы для расчета толщины теплоизоляционного материала. Для расчета работают по следующему алгоритму:
- По формуле вычисляют температурное сопротивление утеплителя.
- Высчитывают линейную плотность потока тепла.
- Рассчитывают показатели температуры на внутренней поверхности теплоизоляции.
- Переходят к расчету теплового баланса и толщины теплоизоляции по формуле.
Эти же формулы используются для составления алгоритма работы онлайн-калькулятора.
Выбираем утеплитель
Главная причина замерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В таком случае, при минусовой температуре воздуха может начаться процесс кристаллизации жидкости. Так что качественная теплоизоляция труб – жизненно необходима.
Благо нашему поколению несказанно повезло. В недалеком прошлом утепление трубопроводов производилось по одной лишь технологии, так как утеплитель был один – стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов предлагаю просто широчайший выбор утеплителей для труб, отличающихся по составу, характеристикам и способу применения.
Сравнивать их между собой не совсем правильно, а уж тем более утверждать, что один из них является самым лучшим. Поэтому давайте просто рассмотрим виды изоляционных материалов для труб.
По сфере применения:
- для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, паропроводов систем центрального отопления, различных технических оборудований;
- для канализационных систем и систем водоотвода;
- для труб вентиляционных систем и морозильного оборудования.
По внешнему виду, который, в принципе, сразу же объясняет и технологию применения утеплителей:
- рулонные;
- листовые;
- кожуховые;
- заливочные;
- комбинированные (это скорее уже относится к способу изоляции трубопровода).
Основные требования к материалам, из которых изготавливаются утеплители для труб – это низкая теплопроводность и хорошая устойчивость к огню.
Под эти важные критерии подходят следующие материалы:
Минеральная вата. Чаще всего продается в виде рулонов. Подходит для утепления трубопроводов с теплоносителем высокой температуры. Однако если использовать минвату для изоляции труб в больших объемах, то такой вариант окажется не очень-то выгодным с точки зрения экономии. Тепловая изоляция с помощью минваты производится методом намотки, с последующим ее закреплением синтетической бечевкой или нержавеющей проволокой.
На фото трубопровод, утепленный минватой
- Пенополистирол. В народе его прозвали «скорлупой». Такой утеплитель удачно сочетает в себе качество, все необходимые свойства и удобство при монтаже. Пожаростойкость, низкая теплопроводность и низкое влагопоглощение делают пенополистирол незаменимым материалом для изоляции труб водоснабжения и отопления.
Использовать его можно как при низких, так и при высоких температурах. Подходит для стальных, металлопластиковых и других полимерных труб. Еще одна положительная особенность – пенополистирол имеет цилиндрическую форму, причем его внутренний диаметр можно подобрать под размер любой трубы.
- Пеноизол. По своим характеристикам находится в близком родстве с предыдущим материалом. Однако способ монтажа пеноизола совсем иной – для его нанесения требуется специальная распыляющая установка, так как он представляет собой компонентную жидкую смесь. После застывания пеноизола вокруг трубы образуется герметичная оболочка, почти не пропускающая тепло. К плюсам здесь также можно отнести отсутствие дополнительного крепления.
Пеноизол в деле
Вспененный полиэтилен
Фольгированный пенофол. Самая последняя разработка в сфере утеплительных материалов, но уже завоевавшая своих поклонников среди российских граждан. Пенофол состоит из полированной алюминиевой фольги и слоя вспененного полиэтилена.
Фольгированный пенофол
Такая двухслойная конструкция не просто сохраняет тепло, а даже является неким обогревателем! Как известно, фольга обладает теплоотражающими свойствами, что позволяет накапливать и отражать тепло к изолируемой поверхности (в нашем случае это трубопровод).
Кроме того, фольгированный пенофол экологичен, слабогорюч, устойчив к температурным перепадам и повышенной влажности.
Как вы сами видите, материалов предостаточно! Выбирать, чем утеплять трубы, есть из чего. Но при выборе не забывайте учитывать особенности окружающей среды, характеристики утеплителя и его простоту монтажа. Ну и не помешало бы произвести расчет теплоизоляции труб, дабы сделать все грамотно и надежно.
СМЕТА МДС 2022
Программа для составления смет на строительство и проверки сметной документации
ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СМЕТНЫЕ НОРМАТИВЫ
ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТНЫЕ СМЕТНЫЕ НОРМЫ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ГЭСН-2001
Государственные сметные нормативы. Государственные элементные сметные нормы на строительные и специальные строительные работы (далее — ГЭСН) предназначены для определения потребности в ресурсах (затрат труда рабочих-строителей, машинистов, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, материальных ресурсов) при выполнении строительных и специальных строительных работ и для составления на их основе сметных расчетов (смет) на производство указанных работ ресурсным и ресурсно-индексным методами. ГЭСН являются исходными нормами для разработки других сметных нормативов: единичных расценок федерального, территориального и отраслевого уровней, индивидуальных и укрупненных сметных нормативов. Утверждены и внесены в федеральный реестр сметных нормативов, подлежащих применению при определении сметной стоимости объектов капитального строительства, строительство которых финансируется с привлечением средств федерального бюджета Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 30.01.2014 г. N 31/пр (в ред. Приказа Минстроя России от 07.02.2014 г. N 39/пр).
Теплоизоляционные работы
2.26. Исчисление объемов работ при использовании ГЭСН части 26 «Теплоизоляционные работы».
2.26.1. Объем изоляции «в деле» (Ои)м 3 , приходящийся на 1 м длины трубопроводов или оборудования цилиндрической формы, исчисляется по формуле:
где Т — толщина изоляционного слоя, м; Д — наружный диаметр трубопровода или оборудования, м.
2.26.2. Длина изолируемых трубопроводов, а также оборудования цилиндрического и прямоугольного сечений и т.п. определяется по осевой линии для каждого сечения, причем арматура и фланцы, фитинги и т.д. из длины не исключаются.
2.26.3. Периметр многоугольного и подобного сечения определяется как среднеарифметическая величина периметров внутренней и наружной поверхности изоляции.
2.26.4. Объем изоляции отдельных мест у контрольно-измерительных приборов и арматуры, а также возле всякого рода люков, штуцеров, отверстий на оборудовании учтен нормами, при этом длина изолируемых трубопроводов измеряется без вычета указанных мест.
2.26.5. Объем работ по изоляции холодных поверхностей строительных конструкций определяется умножением площади изолируемой поверхности на толщину изоляции согласно проекту. Объем противопожарных поясов в объем изоляции не включается, т.к. их устройство предусмотрено отдельно (табл.26-01-37, 26-01-40).
2.26.6. Объем работ по изоляции безбалочных перекрытий снизу плитными утеплителями следует исчислять раздельно для перекрытий и для колонн, при этом изоляция капителей должна учитываться в объеме изоляции перекрытий.
2.26.7. Объем работ по отделке изоляции «в деле» — штукатурке, оклейке, покрытию, установке каркаса, сетки, а также по окраске изоляции должен исчисляться по наружной поверхности отделки.
2.26.8. Объем работ по покрытию изоляции (Оп)м 2 , приходящийся на 1 м длины трубопроводов или оборудования цилиндрической формы, исчисляется по формуле:
где Д — наружный диаметр трубопровода или оборудования, м; Т — толщина изоляционного слоя, м.
2.26.9. Объем работ по отделке (покрытию) изоляции (Оо)м 2 , приходящийся на 1 м 3 изоляции, определяется по формуле:
,
где Д — наружный диаметр трубопровода или оборудования, м; Т — толщина изоляционного слоя, м.
2.26.10. В нормах табл.26-01-045 площадь изолируемой поверхности стен надлежит исчислять за вычетом проемов по наружному обводу коробок. При наличии в проеме двух коробок площадь проема исчислять по обводу наружной коробки.
2.26.11. В нормах табл.26-01-045 площадь изолируемых архитектурных деталей (пилястры, полуколонны, карнизы, парапеты, эркеры, лоджии, пояски и т.п.) следует включать в общую площадь изолируемой поверхности стен.
Источник