Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Исследование температурного режима поверхности труб при использовании различных теплоизоляционных материалов

Научный руководитель
01.01.2026
36
Поделиться
Библиографическое описание
Варзегов, Р. В. Исследование температурного режима поверхности труб при использовании различных теплоизоляционных материалов / Р. В. Варзегов, А. В. Рожков, А. А. Рожкова, Е. А. Рожкова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2026. — № 1 (604). — С. 20-23. — URL: https://moluch.ru/archive/604/132208.


Сложно представить современную жизнь без привычных удобств, которые обеспечивают инженерные сети, особенно без неотъемлемого комфорта, который приносит отопление. Теплосети являются важным элементом инфраструктуры городов, обеспечивая жителей и предприятия необходимой энергией для жизнедеятельности и развития.

Проблемы обеспечения тепловой энергией городов Казахстана в связи с достаточно суровыми климатическими условиями в зимний период представляют задачу большой государственной важности. В крупных городах функционируют большие и энергозатратные системы централизованного теплоснабжения, что приводит к проблемам экологии.

Тепловая изоляция трубопроводов необходима для снижения величины тепловых потоков. Благодаря защитно-покровной оболочке изоляции, гарантируется сохранность данного слоя в условиях эксплуатации, производя его защиту от большинства факторов внешнего воздействия, которыми являются: атмосферные осадки, ветровые нагрузки и другие.

Перед тем, как выбирается тепловая изоляция трубопроводов, учитываются все их конструктивные особенности, возможность воздействия атмосферных явлений и назначение теплоизоляции.

Для сравнительного анализа температурной характеристики труб принята труба , .

Параметры теплоносителя — 150–70°С. При этих параметрах для расчета толщины теплоизоляции согласно п. 11.7 МСН 4.02–02–2004 «Тепловые сети» [1] принимается среднегодовая температура в подающем трубопроводе 90°С, в обратном — 50°С.

Расчетный коэффициент теплоотдачи на поверхности теплоизоляции для горизонтальных трубопроводов, проложенных на открытом воздухе, принимается по табл. 2 МСП 4.02–102–99 «Проектирование тепловой изоляции» [2]:

Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по температуре на поверхности изоляции, принимаемой не более 35 [3, подп. 3.1ж].

Толщина теплоизоляционного слоя, обеспечивающая заданную температуру на поверхности изоляции (3. подп. 3.1ж), определяется:

для цилиндрических объектов диаметром менее 2м толщина теплоизоляционного слоя определяется по формуле (1):

(1)

где — отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта, м.

причем следует определять по формуле 2:

(2)

где — отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта, м;

–теплопроводность теплоизоляционного слоя,

–температура вещества, °С;

– температура поверхности изоляции, °С;

–коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции,

– наружный диаметр изолируемого объекта, м.

Пенополиуретановая (ППУ) изоляция для теплосетей — это покрытие, позволяющее модернизировать существующие или проложить новые теплотрассы, для соответствия современным нормам строительства.

Полиуретановая пена представляет собой изолирующий материал, изготовленный из смолы и отвердителя, между которыми происходит химическая реакция, которая заставляет пену принимать форму, которая после распределения по поверхности путем прямого отверждения при распылении создает чрезвычайно плотное и прочное покрытие.

Наружный диаметр изоляционного слоя трубы Ø159мм в ППУ изоляции составляет 250мм. Коэффициент теплопроводности

Из формулы (1) следует, что

Из формулы (2) выводим формулу нахождения температуры на поверхности изоляции (2.1):

(2.1)

Температура на поверхности трубы в ППУ изоляции составляет:

Системы теплоизоляционные универсальные (СТУ) — это изделие для тепловой изоляции трубопроводов, состоящее из сегментов из минераловатной плиты, заключенные в специальную конструкцию полотном или стеклотканью. Рекомендованы для изоляции паропроводов и нефтепроводов, а также теплогидроизоляции трубопроводов отопления.

Наружный диаметр изоляционного слоя трубы Ø159мм в СТУ изоляции составляет 219мм. Коэффициент теплопроводности

Из формулы (1) следует, что

Температура на поверхности трубы в СТУ изоляции по формуле (2.1) составляет:

Теплоизоляционная краска представляет собой суспензию из микроскопических, заполненных вакуумом силиконовых и керамических капсул, взвешенных в жидком состоянии в специальном составе, включающем акриловые, каучуковые и иные компоненты. После нанесения и высыхания состава на поверхности трубы образуется тонкая эластичная пленка, обладающая выдающимися термоизоляционными качествами.

Наружный диаметр изоляционного слоя трубы Ø159мм с теплоизоляционной краской, покрытой в 3 слоя, составляет 162мм. Коэффициент теплопроводности

Из формулы (1) следует, что

Температура на поверхности трубы, покрытой теплоизоляционной краской в 3 слоя, по формуле (2.1) составляет:

Температура поверхности трубопровода в ППУ изоляции, с наружным диаметром изоляции 250мм составляет Такое же значение поверхностей труб имеет конструкция СТУ, однако наружный диаметр изоляции меньше, составляет 219мм. Самое меньшее значение поверхности трубопровода имеет покрытие теплоизоляционной краской, . При этом данное покрытие имеет наименьший наружный диаметр по изоляции — 162 мм, так как покрытие краской в 3 слоя составляет 3мм.

Полученные данные позволяют сделать вывод о преимуществах теплоизоляционной краски перед другими теплоизоляционными материалами в таких параметрах как теплоизоляционная эффективность, экономичность, удобство нанесения в условиях ограниченного пространства, а также выполнения антикоррозионной защиты для стальных труб.

Литература:

  1. МСН 4.02–02–2004 «Тепловые сети»;
  2. МСП 4.02–102–99 «Проектирование тепловой изоляции»;
  3. СНиП 2.04–14–88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №1 (604) январь 2026 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 20-23):
Часть 1 (стр. 1-69)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 20-23стр. 69
Похожие статьи
Совершенствование изоляции тепловых сетей
Технико-экономическое обоснование выбора толщины теплоизоляции подземных тепловых сетей в г. Владимире
Применение оптимального материала теплоизоляции для повышения энергоэффективности тепловой сети
Технико-экономический расчет теплоизоляционных материалов тепловых сетей города Тюмени
Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов теплоснабжения при подземной прокладке в непроходных каналах
Эффективность применения теплоизоляционных материалов в многослойных ограждающих конструкциях
Оценка применимости методов определения коэффициента теплопроводности для сверхтонких жидких композиционных теплоизолирующих покрытий
Определение влияния материалов трубопроводов внутренних систем отопления на трудоемкость и стоимость монтажа
Исследование возможности использования теплоизоляционной краски для улучшения температурного режима в кабинетах Школы № 176 г.о. Самара
Зависимость толщины теплоизоляционного слоя в многослойных ограждающих конструкциях от теплопроводности материала

Молодой учёный