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):

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

причем следует определять по формуле 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):

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».