Elegir un calentador
La principal razón de la congelación de las tuberías es la velocidad de circulación insuficiente del portador de energía. En este caso, a temperaturas del aire bajo cero, puede comenzar el proceso de cristalización líquida. Por lo tanto, el aislamiento térmico de alta calidad de las tuberías es vital.
Afortunadamente, nuestra generación es increíblemente afortunada. En el pasado reciente, las tuberías se aislaron utilizando solo una tecnología, ya que solo había un aislamiento: lana de vidrio. Los fabricantes modernos de materiales aislantes del calor ofrecen simplemente la selección más amplia de calentadores para tuberías, que se diferencian en composición, características y método de aplicación.
No es del todo correcto compararlos entre sí, y más aún afirmar que uno de ellos es el mejor. Así que veamos los tipos de materiales de aislamiento de tuberías.
Por alcance:
- para tuberías de suministro de agua fría y caliente, tuberías de vapor de sistemas de calefacción central, diversos equipos técnicos;
- para sistemas de alcantarillado y drenaje;
- para tuberías de sistemas de ventilación y equipos de congelación.
En apariencia, lo que, en principio, explica de inmediato la tecnología del uso de calentadores:
- rodar;
- frondoso;
- sudario;
- relleno;
- combinado (esto ya se refiere al método de aislamiento de tuberías).
Los principales requisitos para los materiales con los que se fabrican los calentadores para tuberías son una baja conductividad térmica y una buena resistencia al fuego.
Los siguientes materiales se ajustan a estos importantes criterios:
Lana mineral. Se vende con mayor frecuencia en rollos. Adecuado para aislamiento térmico de tuberías con portador de calor de alta temperatura. Sin embargo, si utiliza lana mineral para aislar tuberías en grandes volúmenes, esta opción no será muy rentable desde el punto de vista del ahorro. El aislamiento térmico con lana mineral se produce por bobinado, seguido de su fijación con hilo sintético o alambre inoxidable.
En la foto hay una tubería aislada con lana mineral.
Se puede utilizar tanto a bajas como a altas temperaturas. Adecuado para tubos de acero, metal-plástico y otros plásticos. Otra característica positiva es que el poliestireno expandido tiene forma cilíndrica y su diámetro interior se puede ajustar al tamaño de cualquier tubería.
Penoizol. Según sus características, está muy relacionado con el material anterior. Sin embargo, el método de instalación de penoizol es completamente diferente: se requiere una instalación de rociado especial para su aplicación, ya que es una mezcla líquida de componentes. Después del curado del penoizol, se forma una capa hermética alrededor de la tubería, que casi no permite que pase el calor. Las ventajas aquí también incluyen la falta de sujeción adicional.
Penoizol en acción
Lámina de penofol. El último desarrollo en el campo de los materiales aislantes, pero ya ha ganado sus seguidores entre los ciudadanos rusos. Penofol consta de papel de aluminio pulido y una capa de espuma de polietileno.
Esta construcción de dos capas no solo retiene el calor, sino que incluso sirve como una especie de calentador. Como saben, la lámina tiene propiedades reflectantes del calor, lo que le permite acumular y reflejar el calor a la superficie aislada (en nuestro caso, es una tubería).
Además, el penofol revestido con papel de aluminio es ecológico, ligeramente inflamable, resistente a temperaturas extremas y alta humedad.
Como puede ver, ¡hay muchos materiales! Hay mucho para elegir cómo aislar las tuberías.Pero a la hora de elegir, no olvide tener en cuenta las peculiaridades del entorno, las características del aislamiento y su facilidad de instalación. Bueno, no estaría de más calcular el aislamiento térmico de las tuberías para hacer todo de manera correcta y confiable.
Programa de cálculo del espesor del aislamiento térmico
Descargue el programa para el cálculo del espesor de aislamiento K-PROJECT 2.0
Programa de cálculo K-PROYECTO 2.0
creado para el diseño de sistemas de ingeniería para diversos fines con el uso de aislamiento técnico en la estructura
"K-FLEX",
cubriendo materiales y componentes de protección, en base a las necesidades que están contenidas en las normas de diseño tecnológico u otros documentos reglamentarios:
- SP 41-103-2000 "Diseño de aislamiento térmico de equipos y tuberías";
- Colección GESN-2001 No. 26 "Trabajos de aislamiento térmico";
- SNiP 23-01-99 "Climatología de la construcción";
- SNiP 41-01-2003 "Aislamiento térmico de equipos y tuberías";
- TR 12324 - TI.2008 “Productos termoaislantes de caucho“ K-FLEX ”en las estructuras de aislamiento térmico de equipos y tuberías.
El programa realiza los siguientes cálculos:
1. Para oleoductos:
- Cálculo del flujo de calor a un cierto espesor de aislamiento;
- Cálculo del cambio en la temperatura del portador para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo de la temperatura en la superficie del aislamiento para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del tiempo de congelación del portador a un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del espesor del aislamiento para evitar la formación de condensación en la superficie del aislamiento.
2. Para superficies planas:
- Cálculo del flujo de calor para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo de la temperatura en la superficie del aislamiento para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del espesor del aislamiento para evitar la formación de condensación en la superficie del aislamiento.
Resultados del programa de cálculo K-PROYECTO 1.0
se puede utilizar en el diseño de estructuras para el aislamiento térmico de equipos y tuberías de empresas industriales, así como en instalaciones de vivienda y servicios comunales, que incluyen:
- oleoductos tecnológicos con temperaturas positivas y negativas en todas las industrias;
- tuberías de redes de calefacción con tendido sobre el suelo (al aire libre, sótanos, habitaciones) y subterráneo (en canales, túneles);
- tuberías para sistemas de calefacción, suministro de agua fría y caliente en la construcción residencial y civil, así como en empresas industriales;
- ductos de baja temperatura y equipos de refrigeración;
- conductos de aire y equipos para sistemas de ventilación y aire acondicionado;
- gasoductos; oleoductos, oleoductos con productos petrolíferos;
- dispositivos tecnológicos de empresas de industrias químicas, de refinación de petróleo, gas, alimentos y otras;
- tanques de almacenamiento de agua fría en sistemas de suministro de agua y extinción de incendios;
- tanques de almacenamiento de petróleo y productos derivados del petróleo, fuel oil, productos químicos, etc.
El programa implementa un módulo para el cálculo del coeficiente de transferencia de calor, que depende de las temperaturas del portador y del ambiente, el tipo de capa de cobertura y la orientación de la tubería, lo que permite tener en cuenta estos factores a la hora de calcular la temperatura. caracteristicas.
Ahora, se está preparando una nueva versión del programa. K-PROYECTO
2.0, donde será posible elaborar documentación de trabajo de acuerdo con GOST 21.405-93 “SPDS. Reglas para la implementación de la documentación de trabajo para el aislamiento térmico de equipos y tuberías ":
- hoja de montaje técnico;
- Especificación de hardware.
Al crear una hoja de instalación técnica y especificaciones, el programa selecciona los tamaños estándar requeridos de materiales aislantes del calor "K-FLEX "
, calcula el número necesario de materiales de recubrimiento y accesorios "
K-FLEX "
para instalacion.
Colocación de aislamiento
El cálculo del aislamiento depende del tipo de instalación utilizada. Puede ser exterior o interior.
Se recomienda el aislamiento externo para la protección de los sistemas de calefacción. Se aplica a lo largo del diámetro exterior, proporciona protección contra la pérdida de calor, la aparición de rastros de corrosión. Para determinar los volúmenes de material, es suficiente calcular el área de superficie de la tubería.
El aislamiento térmico mantiene la temperatura en la tubería independientemente del efecto de las condiciones ambientales en ella.
La colocación interna se utiliza para fontanería.
Protege perfectamente contra la corrosión química, evita la pérdida de calor por vías con agua caliente. Por lo general, es un material de revestimiento en forma de barnices, morteros especiales de cemento y arena. La elección del material también se puede realizar en función de la junta que se utilice.
La instalación de conductos es la más solicitada. Para esto, los canales especiales se organizan preliminarmente y las pistas se colocan en ellos. Con menos frecuencia, se usa el método de colocación sin canales, ya que se requiere equipo especial y experiencia para realizar el trabajo.El método se usa en el caso de que no sea posible realizar trabajos en la instalación de zanjas.
Programa de cálculo de aislamiento térmico
El programa de cálculo K-PROJECT está destinado al diseño de sistemas de ingeniería para diversos fines utilizando aislamiento técnico "K-FLEX", cubriendo materiales y componentes de protección en la estructura, en base a los requisitos contenidos en las normas de diseño tecnológico y otros documentos reglamentarios:
- SP 41-103-2000 "Diseño de aislamiento térmico de equipos y tuberías";
- Colección GESN-2001 No. 26 "Trabajos de aislamiento térmico";
- SP 131.13330.2012 "Climatología de la construcción". Edición actualizada de SNiP 23-01-99;
- SP 61.13330.2012 “Aislamiento térmico de equipos y tuberías”.
Edición actualizada de SNiP 41-01-2003; - TR 12324 - TI.2008 “Productos termoaislantes de caucho“ K-FLEX ”en las estructuras de aislamiento térmico de equipos y tuberías.
El programa realiza los siguientes tipos de cálculos:
1. Para tuberías:
- Cálculo del flujo de calor para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del cambio en la temperatura del refrigerante para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo de la temperatura en la superficie del aislamiento para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del tiempo de congelación del refrigerante a un espesor de aislamiento dado;
Cálculo del espesor del aislamiento para evitar la formación de condensación en la superficie del aislamiento.
2. Para superficies planas:
- Cálculo del flujo de calor para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo de la temperatura en la superficie del aislamiento para un espesor de aislamiento dado;
- Cálculo del espesor del aislamiento con el fin de evitar la formación de condensaciones en la superficie del aislamiento y otros.
Los resultados del programa de cálculo K-PROJECT se pueden utilizar en el diseño de estructuras de aislamiento térmico para equipos y tuberías.
empresas industriales, así como viviendas y servicios comunales, que incluyen:
- oleoductos tecnológicos con temperaturas positivas y negativas en todas las industrias;
- tuberías de redes de calefacción con tendido sobre el suelo (al aire libre, sótanos, habitaciones) y subterráneo (en canales, túneles);
- tuberías para sistemas de calefacción, suministro de agua fría y caliente en la construcción residencial y civil, así como en empresas industriales;
- ductos de baja temperatura y equipos de refrigeración;
- conductos de aire y equipos para sistemas de ventilación y aire acondicionado;
- gasoductos; oleoductos, oleoductos con productos petrolíferos;
- dispositivos tecnológicos de empresas de industrias químicas, de refinación de petróleo, gas, alimentos y otras; depósitos para almacenar agua fría en sistemas de suministro de agua y extinción de incendios;
- tanques de almacenamiento de petróleo y productos derivados del petróleo, fuel oil, productos químicos, etc.
El programa implementa un módulo para el cálculo del coeficiente de transferencia de calor en función de las temperaturas del refrigerante y del ambiente, el tipo de capa de cobertura y la orientación de la tubería, lo que permite tener en cuenta estos factores a la hora de calcular las características térmicas.
En la versión actualizada del programa K-PROJECT 2.0, la capacidad de redactar la documentación de trabajo de acuerdo con GOST 21.405-93 “SPDS. Reglas para la implementación de la documentación de trabajo para el aislamiento térmico de equipos y tuberías ":
- hoja de montaje técnico;
- Especificación de hardware.
Al generar una hoja de instalación técnica y especificaciones, el programa selecciona los tamaños estándar requeridos de los materiales de aislamiento térmico K-FLEX, calcula la cantidad requerida de materiales de cubierta y accesorios K-FLEX para la instalación planificada.
Instalación de aislamiento
El cálculo de la cantidad de aislamiento depende en gran medida del método de su aplicación. Depende del lugar de aplicación: para la capa aislante interna o externa.
Puede hacerlo usted mismo o usar un programa de calculadora para calcular el aislamiento térmico de las tuberías. El revestimiento de la superficie exterior se utiliza para tuberías de agua caliente a altas temperaturas para protegerlas de la corrosión. El cálculo con este método se reduce a determinar el área de la superficie exterior del sistema de suministro de agua, para determinar la necesidad de un medidor de funcionamiento de la tubería.
El aislamiento interno se utiliza para las tuberías de la red de agua. Su objetivo principal es proteger el metal de la corrosión. Se utiliza en forma de barnices especiales o una composición de cemento y arena con una capa de varios mm de espesor.
La elección del material depende del método de instalación: canal o sin canal. En el primer caso, las bandejas de hormigón se colocan en el fondo de una zanja abierta para su colocación. Las canaletas resultantes se cierran con cubiertas de hormigón, después de lo cual el canal se llena con tierra previamente eliminada.
El tendido sin canales se utiliza cuando no es posible excavar una tubería de calefacción.
Esto requiere equipo de ingeniería especial. Calcular el volumen de aislamiento térmico de las tuberías en calculadoras en línea es una herramienta bastante precisa que le permite calcular la cantidad de materiales sin jugar con fórmulas complejas. Las tasas de consumo de materiales se dan en el SNiP correspondiente.
Publicado el: 29 de diciembre de 2017
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- Fecha: 15-04-2015Comentarios: Clasificación: 26
El cálculo realizado correctamente del aislamiento térmico de la tubería puede aumentar significativamente la vida útil de las tuberías y reducir su pérdida de calor.
Sin embargo, para no equivocarse en los cálculos, es importante tener en cuenta incluso los matices menores.
El aislamiento térmico de las tuberías evita la formación de condensado, reduce el intercambio de calor entre las tuberías y el medio ambiente y garantiza la operatividad de las comunicaciones.
Materiales de aislamiento
La gama de medios para el dispositivo de aislamiento es muy amplia. Su diferencia radica tanto en el método de aplicación en la superficie como en el grosor de la capa de aislamiento térmico. Las peculiaridades de la aplicación de cada tipo se tienen en cuenta mediante calculadoras para calcular el aislamiento de las tuberías. El uso de diversos materiales a base de betún con el uso de productos de refuerzo adicionales, como fibra de vidrio o fibra de vidrio, sigue siendo relevante.
Las composiciones de polímero-betún son más económicas y duraderas. Permiten una instalación rápida y la calidad del revestimiento es duradera y eficaz. El material, llamado espuma de poliuretano, es confiable y duradero, lo que permite su uso, tanto para el método de tendido de carreteras con canal como sin canal. También se utiliza espuma de poliuretano líquida, aplicada a la superficie durante la instalación, así como otros materiales:
- polietileno como capa multicapa, aplicado en condiciones industriales para impermeabilización;
- lana de vidrio de varios espesores, un aislamiento eficaz debido a su bajo costo con suficiente resistencia;
- para calentar la red, se utiliza eficazmente lana mineral de espesor calculado para aislar tuberías de varios diámetros.
Instalación de aislamiento
El cálculo de la cantidad de aislamiento depende en gran medida del método de su aplicación. Depende del lugar de aplicación: para la capa aislante interior o exterior. Puede hacerlo usted mismo o usar un programa de calculadora para calcular el aislamiento térmico de las tuberías.El revestimiento de la superficie exterior se utiliza para tuberías de agua caliente a altas temperaturas para protegerlas de la corrosión. El cálculo con este método se reduce a determinar el área de la superficie exterior del sistema de suministro de agua, para determinar la necesidad de un medidor de funcionamiento de la tubería.
El aislamiento interno se utiliza para las tuberías de la red de agua. Su objetivo principal es proteger el metal de la corrosión. Se utiliza en forma de barnices especiales o una composición de cemento y arena con una capa de varios mm de espesor. La elección del material depende del método de instalación: canal o sin canal. En el primer caso, las bandejas de hormigón se colocan en el fondo de una zanja abierta para su colocación. Las canaletas resultantes se cierran con cubiertas de hormigón, después de lo cual el canal se llena con tierra previamente eliminada.
El tendido sin canales se utiliza cuando no es posible excavar una tubería de calefacción. Esto requiere equipo de ingeniería especial. Calcular el volumen de aislamiento térmico de las tuberías en calculadoras en línea es una herramienta bastante precisa que le permite calcular la cantidad de materiales sin jugar con fórmulas complejas. Las tasas de consumo de materiales se dan en el SNiP correspondiente.
Opciones de aislamiento de tuberías
Finalmente, consideraremos tres métodos efectivos para el aislamiento térmico de tuberías.
Quizás algunos de ellos te atraigan:
- Aislamiento térmico mediante cable calefactor. Además de los métodos de aislamiento tradicionales, también existe un método alternativo. El uso del cable es muy conveniente y productivo, considerando que solo se necesitan seis meses para proteger la tubería de la congelación. En el caso de calentar tuberías con cable, existe un importante ahorro de esfuerzo y dinero que habría que gastar en movimiento de tierras, material aislante y otros puntos. Las instrucciones de funcionamiento permiten colocar el cable tanto en el exterior como en el interior de las tuberías.
Aislamiento térmico adicional con cable calefactor
- Calentando con aire. El error de los sistemas de aislamiento térmico modernos es el siguiente: a menudo no se tiene en cuenta que la congelación del suelo se produce según el principio "de arriba a abajo". El flujo de calor que emana de las profundidades de la tierra tiende a encontrarse con el proceso de congelación. Pero dado que el aislamiento se realiza en todos los lados de la tubería, resulta que también lo aíslo del aumento de calor. Por lo tanto, es más racional montar un calentador en forma de paraguas sobre las tuberías. En este caso, el espacio de aire será una especie de acumulador de calor.
- "Una pipa en una pipa". Aquí, se colocan más tuberías en tuberías de polipropileno. ¿Cuáles son las ventajas de este método? En primer lugar, las ventajas incluyen el hecho de que la tubería se puede calentar en cualquier caso. Además, es posible calentar con un dispositivo de succión de aire caliente. Y en situaciones de emergencia, puede estirar rápidamente la manguera de emergencia, evitando así todos los momentos negativos.
Aislamiento de tubería en tubería
Opciones de aislamiento de tuberías
- protección térmica con cable calefactor.
La tubería se envuelve con un cable especializado, lo cual es muy conveniente considerando que la tubería solo necesita seis meses para estar aislada. Es decir, solo en este momento es posible esperar la congelación de las tuberías. En el caso de dicho calentamiento, existe un ahorro significativo en los fondos para los trabajos de excavación en el tendido de la tubería a la profundidad requerida, en el aislamiento y otros puntos. El cable se puede ubicar tanto dentro como fuera de la tubería. Se sabe que el lugar más helado es la entrada de las tuberías a la casa. Este problema se puede solucionar fácilmente con un cable calefactor.
- Aislamiento térmico de la tubería con aire.
El error de los sistemas modernos de aislamiento térmico es un punto. No tienen en cuenta que el suelo se congela de arriba a abajo, y el calor se eleva desde las profundidades de la tierra para encontrarlo. El aislamiento térmico se realiza en todos los lados de la tubería, incluido el aislamiento del flujo de calor ascendente.Por lo tanto, es más práctico instalar un aislamiento en forma de paraguas sobre la tubería. Y el espacio de aire en este caso será un acumulador de calor.
- Colocación de tubería en tubería
Colocación de tuberías de agua en tuberías de polipropileno para alcantarillado. Este método tiene varias ventajas.
- - en situaciones de emergencia, es posible tirar rápidamente de la manguera de emergencia
- - la tubería de agua se puede colocar sin excavación
- - la tubería se puede calentar en cualquier caso
- - calentamiento posible con un dispositivo de succión de aire caliente
Cálculo del volumen de aislamiento de tuberías y colocación de material.
- Tipos de materiales aislantes Colocación de aislamientos Cálculo de materiales aislantes para tuberías Eliminación de defectos en el aislamiento
El aislamiento de las tuberías es necesario para reducir significativamente la pérdida de calor.
Primero, debe calcular el volumen de aislamiento de la tubería. Esto permitirá no solo optimizar los costos, sino también asegurar el desempeño competente del trabajo, manteniendo las tuberías en buenas condiciones. El material correctamente seleccionado evita la corrosión y mejora el aislamiento térmico.
Diagrama de aislamiento de tuberías.
Hoy en día, se pueden utilizar diferentes tipos de recubrimientos para proteger las pistas. Pero es necesario tener en cuenta exactamente cómo y dónde se llevarán a cabo las comunicaciones.
Para las tuberías de agua, puede usar dos tipos de protección a la vez: revestimiento interno y externo. Se recomienda utilizar lana mineral o lana de vidrio para las vías de calefacción y PPU para las industriales. Los cálculos se realizan por diferentes métodos, todo depende del tipo de cobertura seleccionado.
CÁLCULO DEL ESPESOR DEL AISLAMIENTO TÉRMICO DE TUBERÍAS
En las estructuras de aislamiento térmico de equipos y tuberías con la temperatura de las sustancias contenidas en ellos en el rango de 20 a 300 ° С
para todos los métodos de colocación, excepto para sin canal, debe usarse
Materiales y productos termoaislantes con una densidad no superior a 200 kg / m3.
y el coeficiente de conductividad térmica en estado seco no más de 0.06
Para la capa termoaislante de tuberías con canales sin canal
la junta debe utilizar materiales con una densidad no superior a 400 kg / m3 y un coeficiente de conductividad térmica no superior a 0,07 W / (m · K).
Pago espesor del aislamiento térmico de las tuberías δk
, m
de acuerdo con la densidad de flujo de calor normalizada se realiza de acuerdo con la fórmula:
donde es el diámetro exterior de la tubería, m;
la relación entre el diámetro exterior de la capa aislante y el diámetro de la tubería.
El valor está determinado por la fórmula:
base del logaritmo natural;
conductividad térmica de la capa de aislamiento térmico W / (m · oС) determinada de acuerdo con el Apéndice 14.
R
k es la resistencia térmica de la capa de aislamiento, m ° C / W, cuyo valor se determina durante el tendido de conductos subterráneos de la tubería de acuerdo con la fórmula:
donde es la resistencia térmica total de la capa de aislamiento y otras resistencias térmicas adicionales en el camino de la térmica
caudal, m ° C / W determinado por la fórmula:
donde la temperatura media del refrigerante durante el período de funcionamiento, oC. De acuerdo con [6], debe tomarse en diversas condiciones de temperatura de acuerdo con la tabla 6:
Tabla 6 - Temperatura del refrigerante en varios modos
| Condiciones de temperatura de las redes de calentamiento de agua, oC | 95-70 | 150-70 | 180-70 |
| Tubería | Temperatura de diseño del refrigerante, oC | ||
| Lanzador | |||
| atrás |
La temperatura media anual del suelo para diferentes ciudades se indica en [9, c 360]
densidad de flujo de calor lineal normalizada, W / m (adoptada de acuerdo con el Apéndice 15);
coeficiente tomado de acuerdo con el Apéndice 16;
coeficiente de influencia mutua de los campos de temperatura de las tuberías adyacentes;
resistencia térmica de la superficie de la capa de aislamiento térmico, m oС / W, determinada por la fórmula:
donde el coeficiente de transferencia de calor de la superficie del aislamiento térmico en
aire ambiente, W / (m · ° С) que, según [6], se toma al colocar en canales, W / (m · ° С);
D
- diámetro exterior de la tubería, m;
resistencia térmica de la superficie interna del canal, m oС / W, determinada por la fórmula:
donde el coeficiente de transferencia de calor del aire a la superficie interna del canal, αe = 8 W / (m · ° С);
diámetro del canal equivalente interno, m, determinado
según la fórmula:
el perímetro de los lados a lo largo de las dimensiones internas del canal, m; (los tamaños de los canales se dan en el Apéndice 17)
sección interna del canal, m2;
resistencia térmica de la pared del canal, m oС / W determinada por la fórmula:
¿Dónde está la conductividad térmica de la pared del canal, para hormigón armado?
diámetro externo equivalente del canal, determinado por las dimensiones externas del canal, m;
resistencia térmica del suelo, m oС / W determinada por la fórmula:
donde el coeficiente de conductividad térmica del suelo, dependiendo de su
estructura y humedad. En ausencia de datos, el valor se puede tomar para suelos húmedos 2.0–2.5 W / (m · ° С), para suelos secos 1.0–1.5 W / (m · ° С);
la profundidad del eje del tubo de calor desde la superficie de la tierra, m.
El espesor de diseño de la capa de aislamiento térmico en estructuras de aislamiento térmico basadas en materiales y productos fibrosos (esteras, placas, lonas) debe redondearse a valores que sean múltiplos de 10 mm. En estructuras basadas en semicilindros de lana mineral, materiales celulares rígidos, materiales hechos de caucho sintético espumado, espuma de polietileno y plásticos espumados, se debe tomar el espesor más cercano al diseño de los productos de acuerdo con los documentos reglamentarios para los materiales correspondientes.
Si el espesor calculado de la capa de aislamiento térmico no coincide con el espesor de nomenclatura del material seleccionado, debe tomarse de acuerdo con
nomenclatura actual el mayor espesor más cercano
material de aislamiento térmico. Se permite tomar el espesor más bajo más cercano de la capa de aislamiento térmico en los casos de cálculo basado en la temperatura en la superficie del aislamiento y las normas de densidad de flujo de calor, si la diferencia entre el espesor calculado y la nomenclatura no excede 3 mm.
EJEMPLO 8.
Determine el espesor del aislamiento térmico de acuerdo con la densidad de flujo de calor normalizada para una red de calefacción de dos tuberías con dн = 325 mm, colocada en un canal del tipo KL 120 × 60. La profundidad del canal es hк = 0,8 m,
La temperatura media anual del suelo a la profundidad del eje de la tubería es tgr = 5,5 oC, la conductividad térmica del suelo λgr = 2,0 W / (m El régimen de temperatura de la red de calefacción es de 150-70oC.
Decisión:
1. Usando la fórmula (51), determinamos el diámetro equivalente interno y externo del canal por las dimensiones internas y externas de su sección transversal:
2. Determinemos por la fórmula (50) la resistencia térmica de la superficie interna del canal.
3. Utilizando la fórmula (52), calculamos la resistencia térmica de la pared del canal:
4. Usando la fórmula (49), determinamos la resistencia térmica del suelo:
5. Tomando la temperatura de la superficie del aislamiento térmico, (apéndice), determinamos las temperaturas medias de las capas de aislamiento térmico de las tuberías de suministro y retorno:
6. Usando la aplicación, también determinaremos los coeficientes de conductividad térmica del aislamiento térmico (esteras de aislamiento térmico hechas de lana mineral sobre un aglutinante sintético):
7. Utilizando la fórmula (49), determinamos la resistencia térmica de la superficie de la capa termoaislante
8. Usando la fórmula (48), determinamos la resistencia térmica total para las tuberías de suministro y retorno:
9. Determinemos los coeficientes de influencia mutua de los campos de temperatura de las tuberías de suministro y retorno:
10. Determine la resistencia térmica requerida de las capas para las tuberías de suministro y retorno de acuerdo con la fórmula (47):
X
x = 1,192
X
x = 1,368
11. El valor de B para las tuberías de suministro y retorno se determina mediante la fórmula (46):
12. Determine el espesor del aislamiento térmico para las tuberías de suministro y retorno utilizando la fórmula (45):
13. Suponemos que el espesor de la capa principal de aislamiento para las tuberías de suministro y retorno es el mismo e igual a 100 mm.
ANEXO 1
Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia de Educación Profesional Superior Instituto de la Universidad Pedagógica Vocacional del Estado de Rusia Departamento de Energía Eléctrica e Informática Departamento de Sistemas Automatizados de Suministro de Energía
Proyecto de curso por disciplina
"Suministro de calor de empresas industriales y ciudades"
Terminado:
Comprobado:
Ekaterimburgo
APÉNDICE 2
Temperatura de diseño para el diseño de sistemas de calefacción y ventilación en algunas ciudades de la Federación de Rusia (basado en SNiP 23-01-99 * "Climatología de la construcción").
| Ciudad | Temperatura tnro, oC | Ciudad | Temperatura tnro, oC |
| Arkhangelsk | -31 | Penza | -29 |
| Astracán | -23 | Petropavlovsk-Kamchatsky | -20 |
| Barnaul | -39 | Pskov | -26 |
| Belgorod | -23 | Pyatigorsk | -20 |
| Bratsk | -43 | Rzhev | -28 |
| Bryansk | -26 | Rostov del Don | -22 |
| Vladivostok | -24 | Riazán | -27 |
| Voronezh | -26 | Samara | -30 |
| Volgogrado | -25 | San Petersburgo | -26 |
| Grozny | -18 | Smolensk | -26 |
| Ekaterimburgo | -35 | Stavropol | -19 |
| Elabuga | -34 | Taganrog | -22 |
| Ivanovo | -30 | Tambov | -28 |
| Irkutsk | -36 | Tver | -29 |
| Kazán | -32 | Tikhoretsk | -22 |
| Karaganda | -32 | Tobolsk | -39 |
| Kostroma | -31 | Tomsk | -40 |
| Kursk | -26 | Tula | -27 |
| Makhachkala | -14 | Tyumen | -38 |
| Moscú | -28 | Ulan-Ude | -37 |
| Murmansk | -27 | Ulyanovsk | -31 |
| Nizhny Novgorod | -31 | Khanty-Mansiysk | -41 |
| Novosibirsk | -39 | Cheboksary | -32 |
| Omsk | -37 | Chelyabinsk | -34 |
| Orenburg | -31 | Chita | -38 |
APÉNDICE 3
El número de horas durante el período de calefacción con una temperatura media diaria del aire exterior igual o inferior a ésta (para cálculos aproximados).
| Ciudad | Temperatura del aire exterior, oC | ||||||||
| -45 | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | +8 |
| Arkhangelsk | — | ||||||||
| Astracán | — | — | — | ||||||
| Barnaul | |||||||||
| Belgorod | — | — | |||||||
| Bratsk | |||||||||
| Bryansk | — | — | — | ||||||
| Vladivostok | — | — | — | — | |||||
| Voronezh | — | — | — | ||||||
| Volgogrado | — | — | — | ||||||
| Grozny | — | — | — | — | |||||
| Ekaterimburgo | — | ||||||||
| Elabuga | |||||||||
| Ivanovo | — | — | |||||||
| Irkutsk | — | ||||||||
| Kazán | — | — | |||||||
| Karaganda | — | ||||||||
| Kostroma | — | — | |||||||
| Kursk | — | — | — | ||||||
| Makhachkala | — | — | — | — | — | ||||
| Moscú | — | — | |||||||
| Murmansk | — | — | — | ||||||
| Nizhny Novgorod | — | — | |||||||
| Novosibirsk | — | ||||||||
| Omsk | |||||||||
| Orenburg | — | — | |||||||
| Penza | — | — | |||||||
| Petropavlovsk-Kamchatsky | — | — | — | — | |||||
| Pskov | — | — | — | ||||||
| Pyatigorsk | — | — | — | — | — | ||||
| Rzhev | |||||||||
| Rostov del Don | — | — | — | — | |||||
| Riazán | — | — | |||||||
| Samara | — | — | |||||||
| San Petersburgo | — | — | — | — | |||||
| Smolensk | — | — | — | ||||||
| Stavropol | — | — | — | — | |||||
| Taganrog | — | — | — | — | |||||
| Tambov | — | — | — | — | |||||
| Tver | — | — | — | ||||||
| Tikhoretsk | — | — | — | — | |||||
| Tobolsk | — | ||||||||
| Tomsk | |||||||||
| Tula | — | — | |||||||
| Tyumen | — | ||||||||
| Ulan-Ude | |||||||||
| Ulyanovsk | — | — | — | ||||||
| Khanty-Mansiysk | |||||||||
| Cheboksary | — | — | |||||||
| Chelyabinsk | — | — | |||||||
| Chita | — |
APÉNDICE 4
Temperaturas exteriores medias mensuales para varias ciudades de la Federación de Rusia (según SNiP 23-01-99 * "Climatología de la construcción").
| Ciudad | Temperatura del aire mensual promedio, oC | |||||||||||
| Ene. | feb | marcha | abr | Mayo | junio | mes de julio | ago | sep | oct | nov | dic | |
| Arkhangelsk | -12,9 | -12,5 | -8,0 | -0,9 | 6,0 | 12,4 | 15,6 | 13,6 | 7,9 | 1,5 | -4,1 | -9,5 |
| Astracán | -6,7 | -5,6 | 0,4 | 9,9 | 18,0 | 22,8 | 25,3 | 23,6 | 17,3 | 9,6 | 2,4 | -3,2 |
| Barnaul | -17,5 | -16,1 | -9,1 | 2,1 | 11,4 | 17,7 | 19,8 | 16,9 | 10,8 | 2,5 | -7,9 | -15,0 |
| Belgorod | -8,5 | -6,4 | -2,5 | 7,5 | 14,6 | 17,9 | 19,9 | 18,7 | 12,9 | 6,4 | 0,3 | -4,5 |
| Bratsk | -20,7 | -19,4 | -10,2 | -1,2 | 6,2 | 14,0 | 17,8 | 14,8 | 8,1 | -0,5 | -9,8 | -18,4 |
| Bryansk | -9,1 | -8,4 | -3,2 | 5,9 | 12,8 | 16,7 | 18,1 | 16,9 | 11,5 | 5,0 | -0,4 | -5,2 |
| Vladivostok | -13,1 | -9,8 | -2,4 | 4,8 | 9,9 | 13,8 | 18,5 | 21,0 | 16,8 | 9,7 | -0,3 | -9,2 |
| Voronezh | -9,8 | -9,6 | -3,7 | 6,6 | 14,6 | 17,9 | 19,9 | 18,6 | 13,0 | 5,9 | -0,6 | -6,2 |
| Volgogrado | -7,6 | -7,0 | -1,0 | 10,0 | 16,7 | 21,3 | 23,6 | 22,1 | 16,0 | 8,0 | -0,6 | -4,2 |
| Grozny | -3,8 | -2,0 | 2,8 | 10,3 | 16,9 | 21,2 | 23,9 | 23,2 | 17,8 | 10,4 | 4,5 | -0,7 |
| Ekaterimburgo | -15,5 | -13,6 | -6,9 | 2,7 | 10,0 | 15,1 | 17,2 | 14,9 | 9,2 | 1,2 | -6,8 | -13,1 |
| Elabuga | -13,9 | -13,2 | -6,6 | 3,8 | 12,4 | 17,4 | 19,5 | 17,5 | 11,2 | 3,2 | -4,4 | -11,1 |
| Ivanovo | -11,9 | -10,9 | -5,1 | 4,1 | 11,4 | 15,8 | 17,6 | 15,8 | 10,1 | 3,5 | -3,1 | -8,1 |
| Irkutsk | -20,6 | -18,1 | -9,4 | 1,0 | 8,5 | 14,8 | 17,6 | 15,0 | 8,2 | 0,5 | -10,4 | -18,4 |
| Kazán | -13,5 | -13,1 | -6,5 | 3,7 | 12,4 | 17,0 | 19,1 | 17,5 | 11,2 | 3,4 | -3,8 | -10,4 |
| Karaganda | -14,5 | -14,2 | -7,7 | 4,6 | 12,8 | 18,4 | 20,4 | 17,8 | 12,0 | 3,2 | -6,3 | -12,3 |
| Kostroma | -11,8 | -11,1 | -5,3 | 3,2 | 10,9 | 15,5 | 17,8 | 16,1 | 10,0 | 3,2 | -2,9 | -8,7 |
| Kursk | -9,3 | -7,8 | -3,0 | 6,6 | 13,9 | 17,2 | 18,7 | 17,6 | 12,2 | 5,6 | -0,4 | -5,2 |
| Makhachkala | -0,5 | 0,2 | 3,5 | 9,4 | 16,3 | 21,5 | 24,6 | 24,1 | 19,4 | 13,4 | 7,2 | 2,6 |
| Moscú | -10,2 | -9,2 | -4,3 | 4,4 | 11,9 | 16,0 | 18,1 | 16,3 | 10,7 | 4,3 | -1,9 | -7,3 |
| Murmansk | -10,5 | -10,8 | -6,9 | -1,6 | 3,4 | 9,3 | 12,6 | 11,3 | 6,6 | 0,7 | -4,2 | -7,8 |
| N. Novgorod | -11,8 | -11,1 | -5,0 | 4,2 | 12,0 | 16,4 | 18,4 | 16,9 | 11,0 | 3,6 | -2,8 | -8,9 |
| Novosibirsk | -18,8 | -17,3 | -10,1 | 1,5 | 10,3 | 16,7 | 19,0 | 15,8 | 10,1 | 1,9 | -9,2 | -16,5 |
| Omsk | -19,0 | -17,6 | -10,1 | 2,8 | 11,4 | 17,1 | 18,9 | 15,8 | 10,6 | 1,9 | -8,5 | -16,0 |
| Orenburg | -14,8 | -14,2 | -7,3 | 5,2 | 15,0 | 19,7 | 21,9 | 20,0 | 13,4 | 4,5 | -4,0 | -11,2 |
| Penza | -12,2 | -11,3 | -5,6 | 4,9 | 13,5 | 17,6 | 19,6 | 18,0 | 11,9 | 4,4 | -2,9 | -9,1 |
| Petropavlovsk-Kamchatsky | -7,5 | -7,5 | -4,8 | -0,5 | 3,8 | 8,3 | 12,2 | 13,2 | 10,1 | 4,8 | -1,7 | -5,5 |
| Pskov | -7,5 | -7,5 | -3,4 | 4,2 | 11,3 | 15,5 | 17,4 | 15,7 | 10,9 | 5,3 | 0,0 | -4,5 |
| Pyatigorsk | -4,2 | -3,0 | 1,1 | 8,9 | 14,6 | 18,3 | 21,1 | 20,5 | 15,5 | 8,9 | 3,2 | -1,4 |
| Rzhev | -10,0 | -8,9 | -4,2 | 4,1 | 11,2 | 15,6 | 17,1 | 15,8 | 10,3 | 4,1 | -1,4 | -6,3 |
| Rostov del Don | -5,7 | -4,8 | 0,6 | 9,4 | 16,2 | 20,2 | 23,0 | 22,1 | 16,3 | 9,2 | 2,5 | -2,6 |
| Riazán | -11,0 | -10,0 | -4,7 | 5,2 | 12,9 | 17,3 | 18,5 | 17,2 | 11,6 | 4,4 | -2,2 | -7,0 |
| Samara | -13,5 | -12,6 | -5,8 | 5,8 | 14,3 | 18,6 | 20,4 | 19,0 | 12,8 | 4,2 | -3,4 | -9,6 |
| San Petersburgo | -7,8 | -7,8 | -3,9 | 3,1 | 9,8 | 15,0 | 17,8 | 16,0 | 10,9 | 4,9 | -0,3 | -5,0 |
| Smolensk | -9,4 | -8,4 | -4,0 | 4,4 | 11,6 | 15,7 | 17,1 | 15,9 | 10,4 | 4,5 | -1,0 | -5,8 |
| Stavropol | -3,2 | -2,3 | 1,3 | 9,3 | 15,3 | 19,3 | 21,9 | 21,2 | 16,1 | 9,6 | 4,1 | -0,5 |
| Taganrog | -5,2 | -4,5 | 0,5 | 9,4 | 16,8 | 21,0 | 23,7 | 22,6 | 17,1 | 9,8 | 3,0 | -2,1 |
| Tambov | -10,9 | -10,3 | -4,6 | 6,0 | 14,1 | 18,1 | 19,8 | 18,6 | 12,5 | 5,2 | -1,4 | -7,3 |
| Tver | -10,5 | -9,4 | -4,6 | 4,1 | 11,2 | 15,7 | 17,3 | 15,8 | 10,2 | 4,0 | -1,8 | -6,6 |
| Tikhoretsk | -3,5 | -2,1 | 2,8 | 11,1 | 16,6 | 20,8 | 23,2 | 22,6 | 17,3 | 10,1 | 4,8 | -0,1 |
| Tobolsk | -19,7 | -17,5 | -9,1 | 1,6 | 9,6 | 15,2 | 18,3 | 14,6 | 9,3 | 0,0 | -8,4 | -15,6 |
| Tomsk | -19,1 | -16,9 | -9,9 | 0,0 | 8,7 | 15,4 | 18,3 | 15,1 | 9,3 | 0,8 | -10,1 | -17,3 |
| Tula | -19,9 | -9,5 | -4,1 | 5,0 | 12,9 | 16,7 | 18,6 | 17,2 | 11,6 | 5,0 | -1,1 | -6,7 |
| Tyumen | -17,4 | -16,1 | -7,7 | 3,2 | 11,0 | 15,7 | 18,2 | 14,8 | 9,7 | 1,0 | -7,9 | -13,7 |
| Ulan-Ude | -24,8 | -21,0 | -10,2 | 1,1 | 8,7 | 16,0 | 19,3 | 16,4 | 8,7 | -0,2 | -12,4 | -21,4 |
| Ulyanovsk | -13,8 | -13,2 | -6,8 | 4,1 | 12,6 | 17,6 | 19,6 | 17,6 | 11,4 | 3,8 | -4,1 | -10,4 |
| Khanty-Mansiysk | -21,7 | -19,4 | -9,8 | -1,3 | 6,4 | 13,1 | 17,8 | 13,3 | 8,0 | -1,9 | -10,7 | -17,1 |
| Cheboksary | -13,0 | -12,4 | -6,0 | 3,6 | 12,0 | 16,5 | 18,6 | 16,9 | 10,8 | 3,3 | -3,7 | -10,0 |
| Chelyabinsk | -15,8 | -14,3 | -7,4 | 3,9 | 11,9 | 16,8 | 18,4 | 16,2 | 10,7 | 2,4 | -6,2 | -12,9 |
| Chita | -26,2 | -22,2 | -11,1 | -0,4 | 8,4 | 15,7 | 17,8 | 15,2 | 7,7 | -1,8 | -14,3 | -23,5 |
APÉNDICE 5
Indicadores ampliados del flujo de calor máximo para calentar edificios residenciales.
por 1 m2 de área total q o, W
| Número de pisos de edificios residenciales | Características de los edificios | diseño temperatura del aire exterior para calefacción diseño t o, oC | ||||||||
| -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 | -40 | -45 | -50 | -55 |
| Para construcción antes de 1985 | ||||||||||
| 1 — 2 | Sin tener en cuenta la introducción de medidas de ahorro energético | |||||||||
| 3 — 4 | ||||||||||
| 5 y más | ||||||||||
| 1 — 2 | Teniendo en cuenta la introducción de medidas de ahorro energético | |||||||||
| 3 — 4 | ||||||||||
| 5 y más | ||||||||||
| Para construcción después de 1985 | ||||||||||
| 1 — 2 | Para nuevos proyectos estándar | |||||||||
| 3 — 4 | ||||||||||
| 5 y más |
Notas:
1. Las medidas de ahorro de energía se garantizan mediante la realización de trabajos de aislamiento de edificios en
reparaciones de capital y corrientes destinadas a reducir las pérdidas de calor.
2. Los indicadores ampliados de edificios para nuevos proyectos estándar se dan teniendo en cuenta la implementación
progresivas soluciones arquitectónicas y de planificación y el uso de estructuras de edificios con
propiedades termofísicas mejoradas que reducen las pérdidas de calor.
APÉNDICE 6
Características térmicas específicas de edificios residenciales y públicos.
| Nombre de los edificios | Volumen de edificios, V, miles de m | Características térmicas específicas, W / m | Temperatura de diseño, oC | |
| edificios residenciales de ladrillo | hasta 5 hasta 10 hasta 15 hasta 20 hasta 30 | 0.44 0.38 0.34 0.32 0.32 | — | 18 — 20 |
| edificios residenciales de bloques grandes de 5 pisos, edificios residenciales de paneles grandes de 9 pisos | hasta 6 hasta 12 hasta 16 hasta 25 hasta 40 | 0.49 0.43 0.42 0.43 0.42 | — | 18 — 20 |
| edificios administrativos | hasta 5 hasta 10 hasta 15 Más de 15 | 0.50 0.44 0.41 0.37 | 0.10 0.09 0.08 0.21 | |
| clubes, casas de cultura | hasta 5 hasta 10 Más de 10 | 0.43 0.38 0.35 | 0.29 0.27 0.23 | |
| cines | hasta 5 hasta 10 más de 10 | 0.42 0.37 0.35 | 0.50 0.45 0.44 | |
| teatros, circos, conciertos y salas de espectáculos-deportes | hasta 10 hasta 15 hasta 20 hasta 30 | 0.34 0.31 0.25 0.23 | 0.47 0.46 0.44 0.42 | |
| grandes almacenes, tiendas de productos manufacturados | hasta 5 hasta 10 Más de 10 | 0.44 0.38 0.36 | 0.50 0.40 0.32 | |
| tiendas de comestibles | hasta 1500 hasta 8000 | 0.60 0.45 | 0.70 0.50 | |
| jardines de infancia y guarderías | hasta 5 Más de 5 | 0.44 0.39 | 0.13 0.12 | |
| escuelas y universidades | hasta 5 hasta 10 Más de 10 | 0.45 0.41 0.38 | 0.10 0.09 0.08 | |
| hospitales y dispensarios | hasta 5 hasta 10 hasta 15 Más de 15 | 0.46 0.42 0.37 0.35 | 0.34 0.32 0.30 0.29 | |
| baños, pabellones de ducha | Hasta 5 Hasta 10 Más de 10 | 0.32 0.36 0.27 | 1.16 1.10 1.04 | |
| lavanderías | hasta 5 hasta 10 Más de 10 | 0.44 0.38 0.36 | 0.93 0.90 0.87 | |
| establecimientos de restauración, comedores, fábricas de cocinas | hasta 5 hasta 10 Más de 10 | 0.41 0.38 0.35 | 0.81 0.75 0.70 | |
| fábricas de servicios al consumidor, casas para el hogar | hasta 0.5 hasta 7 | 0.70 0.50 | 0.80 0.55 |
APÉNDICE 7
Factor de corrección
