При подземной прокладке

Расчет толщины тепловой изоляции

Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов d _к по нормированной плотности теплового потока выполняют по формуле:

(69)

где d - наружный диаметр трубопровода, м;

е - основание натурального логарифма;

l _к - теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м ·°С), (определяемая по приложению №15 и №24);

R _к - термическое сопротивление слоя изоляции, м ·°С/Вт, величину которого определяют в зависимости от способа прокладки трубопровода по следующим выражениям:

При надземной прокладке ( также прокладке в тоннелях и техподпольях):

(70)

При подземной прокладке

канальная прокладка

(71)

бесканальная прокладка

(72)

где - нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м (принимается по приложению 16);

- средняя за период эксплуатации температура теплоносителя (при параметрах теплоносителя 150/90 принимается для подающего трубопровода 90 С, для обратного 50 С);

- среднегодовая температура окружающей среды (определяется по приложению №18 в зависимости от вида прокладки трубопровода);

- коэффициент, принимаемый по приложению №19.

- термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя, м·°С /Вт, определяемое по формуле:

(73)

здесь - коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в окружающий воздух (при прокладке в каналах = 8; при прокладке в техподпольях и тоннелях = 11, при надземной прокладке = 29);

d – наружный диаметр трубопровода, м;

- термическое сопротивление поверхности канала, определяемое по формуле:

(74)

здесь - коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности канала ( = 8 Вт/(м² ·°С));

F - внутреннее сечение канала, м²;

P - периметр сторон по внутренним размерам, м;

- термическое сопротивление стенки канала, определяемое по формуле:

, (75)

здесь - теплопроводность стенки канала (для железобетона = 2,04 Вт/(м·°С));

- наружный эквивалентный диаметр канала, определяемый по наружным размерам канала, м;

- термическое сопротивление грунта, определяемое по формуле:

, (76)

здесь - теплопроводность грунта, зависящая от его структуры и влажности (при отсутствии данных его значение можно принимать для влажных грунтов = 2-2,5 Вт/(м·°С), для сухих грунтов

= 1,0-1,5 Вт/(м·°С));

h - глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м;

- добавочное термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние труб при бесканальной прокладке, величину которого определяют по формулам:

· для подающего трубопровода

(77)

· для обратного трубопровода

(78)

где h - глубина заложения осей трубопроводов, м;

b - расстояние между осями трубопроводов, м, принимаемое в зависимости от их диаметров условного прохода по данной таблице:

Таблица №3. Расстояние между осями трубопроводов

dу, мм	50-80	100	125-150	200	250	300	350	400	450	500	600	700
b, мм	350	400	500	550	600	650	700	600	900	1000	1300	1400

, - коэффициенты, учитывающие взаимное влияние температурных полей соседних теплопроводов, определяемые по формулам:

(79)

(80)

здесь , - нормированные линейные плотности тепловых потоков соответственно для подающего и обратного трубопроводов, Вт/м.

Приложение №15. Теплоизоляционные материалы

Материал	Условный проход трубопровода, мм	Средняя плотность, , кг/м3	Теплопроводность сухого материала,	Максимальная температура вещества, 0С
Армопенобетон	150-800	350-450	0,105-0,13	150
Битумоперлит	50-400	450-550	0,11-0,13	130
Битумокерамзит	до 500	600	0,13	130
Пенополимербетон	100-400	400	0,13	150
Пенополиуретан	100-400	60-80	0,07	120
Фенольный поропласт ФЛ, монолитный	до 1000	100	0,05	150

Приложение №16. Нормы плотности теплового потока q_e, Вт/м, через изолированную поверхность трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при числе часов работы в год более 5000.

Условный проход труб	тип прокладки
открытый воздух	тоннель, помещение	непроходной канал	бесканальная
средняя температура теплоносителя, оС
d, мм	50	100	50	100	50	90	50	90
1	2	3	4	5	6	7	8	9
25	13	25	10	22	10	23	24	44
32	14	27	11	24	11	24	26	47
40	15	29	12	26	12	25	27	50
50	17	31	13	28	13	28	29	54
65	19	36	15	32	15	34	33	60
80	21	39	16	35	16	36	34	61
100	24	43	18	39	17	41	35	65
125	27	49	21	44	18	42	39	72
150	30	54	24	49	19	44	43	80
200	37	65	29	59	22	54	48	89
250	43	75	34	68	25	64	51	96
300	49	84	39	77	28	70	56	105
350	55	93	44	85	30	75	60	113
400	61	102	48	93	33	82	63	121
450	65	109	52	101	36	93	67	129
500	71	119	57	109	38	98	72	138
600	82	136	67	125	41	109	80	156
700	92	151	74	139	43	126	86	170
800	103	167	84	155	45	140	93	186
900	113	184	93	170	54	151
1000	124	201	102	186	57	158

Приложение №18. Среднегодовая температура среды, окружающей трубопровод.

Тип прокладки трубопровода
прокладка в туннелях	40
прокладка в помещениях	20
прокладка в неотапливаемых техподопольях	5
надземная прокладка на открытом воздухе
подземная прокладка	1…5

Приложение №19. Значение коэффициента k1.

Район строительства	способ прокладки трубопровода
открытый воздух	тоннель, помещение	непроходной канал	бесканаль-ная
Европейские районы (1.1-1.5, 11.1-11.2)	1.0	1.0	1.0	1.0
Западная Сибирь (V111.1-V111.5)	1.03	1.05	1.03	1.02
Восточная Сибирь (lC.l-lX.3)	1.07	1.09	1.07	1.03
Дальний Восток (X.l-X.3)	0.88	0.9	0.8	0.96
Районы Крайнего Севера и приравненные к ним (Ic-Xc)	0.9	0.95	0.85	-

Приложение №20. Значение коэффициента k2.

Материал теплоизоляционного слоя	условный проход трубопроводов, мм
25-65	80-150	200-300	350-500
Полимербетон	0,7	0,8	0,9	1,0
Пенополиуретан, фенольный поропласт ФЛ	0,5	0,6	0,7	0,8