Температура поверхні ізоляції гріючих трубопроводів не повинна перевищувати 450С у закритих приміщеннях. Відповідно до цих вимог, розрахуємо необхідну товщину теплоізоляції для паропроводів, що живлять випарний апарат, за методикою. Відповідно до методики розрахунок товщини шару теплоізоляції здійснюється за одним із способів:
а) за нормативною густиною теплового потоку через поверхню ізоляції;
б) за заданою величиною теплового потоку;
в) за заданою величиною охолодження (чи нагрівання) речовини, що зберігається у ємкостях протягом визначеного терміну
г) за заданим зниженням (підвищенням) температури речовини, що транспортується по трубопроводу;
д) по заданій кількості конденсату в в паропроводах;
е) по заданомучасу призупинки руху рідкої речовини в трубопроводах з метою відвернення її замерзання чи збільшення вязкості;
ж) за температурою на поверхніізоляції, яка задається початково
і) з метою запобігання конденсації вологи з повітря в шарі ізоляції
к) з метою запобігання конденсації вологи на внутрішніхповерхнях об’єктів.
Для випадку паропроводів в приміщенні цеху лугів необхідно забезпечити температуру на поверхні ізоляції паропроводу не вище 45оС, тоді як температура в трубопроводі за властивостями гріючої пари (1,2 МПа) складає 186оС
Товщина теплоізоляційного шару, що забезпечує задану температуру на поверхні ізоляції для труб (циліндричних об’єктів діаметром менше 2 м) визначаю за формулою:
де - відношення зовнішнього діаметра шару ізоляції до зовнішнього діаметра об’єкта ізоляції;
d - зовнішній діаметр об’єкта ізоляції, м. Приймаємо діаметр гріючогопаропровода випарного апарата d= 89 мм = 0,089 м
причому В визначаю з формули
де tw - температура речовини в паропроводі (пари), 186°С;
te - температура оточуючого середовища, 20°С (відповідно до нормованих значень температури, табл..1);
ti - температура поверхніізоляції, 45°С;
l k - теплопровідність теплоізоляційногошару, визначена за п. 3.11 [14] для мінватних матів, Вт/(м×°С);
a e - коефіцієнт тепловіддачівід зовнішньої поверхні ізоляції, приймається за додатком 9 до, Вт/(м2×°С);
Розрахункові технічні характеристики теплоізоляційних матеріалів та виробів (Витяг з СНиП 2.04.14-88)
Матеріал, виріб, ГОСТ або ТУ | Середнягустина в конструкціїr, кг/м3 | Теплопровідністьтеплоізоляційного матеріалу в конструкціїlk, Вт/(м×°С) | Температура застосування, °С | Група горючості | |
для поверхонь зтемпературою, °С | |||||
20 і вище | 19 і нижче | ||||
Мати мінераловатніпрошивні, ГОСТ 21880-86, марки: | 102-132 133-162 | 0,045+0,00021 tm 0,049+0,0002 tm | 0,059-0,054 | Від мінус 180 до 450 для матів на тканині, сітці, полотні зскловолокна; до 700 - на металічній основі | Негорючі |
Розрахункові коефіцієнти тепловіддачі від зовнішньої поверхні покривного шару в залежності від виду і температури ізольованої поверхні, виду розрахунку товщини теплоізоляції та застосованого покривного шару (витяг з дод 9 СНиП 2.04.14-88
Температура ізольованої поверхні,°С | Ізольованаповерхня | Вид розрахунку ізоляції | Коефіцієнт тепловіддачіae, Вт/(м2×°С), при розміщенні ізольованих поверхонь в приміщеннях, тунелях для покривних шарів з коефіцієнтомвипромінювання, С | |
малим | високим | |||
Вище 20 | Горизонтальні трубопроводи | За заданою температурою на поверхніпокривного шару |
Підставивши значення отримуємо:
= 0,9506
Звідки В = 1,7315
Тоді розрахункова товщина шару ізоляції
= 0,089/2*(1,7315-1) =0,0326 м = 33 мм
Така товщина шару ізоляції дозволить підтримувати безпечну температуру на поверхні трубопроводу