Tabulka závislosti velikosti technické izolace na průměru potrubí

Aby byla zajištěna optimální přeprava různých médií potrubím, jsou válcové konstrukce obvykle izolovány. Regulační dokumenty stanoví určité požadavky na tloušťku tepelné izolace.

Proces výpočtu tloušťky tepelně izolační vrstvy potrubí je složitý a časově náročný. Nejběžnější metodou je stanovení tohoto parametru pomocí standardizovaných indikátorů tepelných ztrát. Hodnoty ztrát jsou stanoveny SNiP a závisí na metodách pokládky potrubí různých průměrů:

• otevřeno na ulici;
• otevřené uvnitř;
• bezkanálový;
• v neprůchodných kanálech.

Podstata výpočtu spočívá ve výběru takové tloušťky tepelně izolačního materiálu, aby skutečná tepelná ztráta nepřekročila hodnoty stanovené v SNiP.

Výpočet tloušťky jednovrstvé izolace konstrukce

Hlavní vzorec pro výpočet izolace potrubí je uveden takto:

• λ – součinitel tepelné vodivosti izolace (referenční);
• K – součinitel dodatečných tepelných ztrát upevněním nebo podpěrami;
• t_T – teplota dopravovaného média (roční průměr);
• t_o – teplota venkovního vzduchu (průměrná roční);
• q_L – hodnota tepelného toku;
• R_H – odpor prostupu tepla na vnějším povrchu izolace (tabulková hodnota).

Hodnota ukazatele B se stanovuje samostatně:

• δ – tloušťka izolační konstrukce;
• d_z – vnější průměr potrubí;
• d_tr – vnější průměr izolované trubky.

Parametr ln se zjistí z tabulky logaritmů. V důsledku toho by tloušťka izolace měla být taková, aby byla splněna podmínka identity levé a pravé strany rovnice.

Výpočet tloušťky vícevrstvé tepelné izolace

Pohybuje-li se potrubím chladivo o vysoké teplotě (500-600 ℃), povrch předmětu je izolován dvěma vrstvami různých materiálů. Jedna z vrstev působí jako bariéra proti horkému povrchu z druhé, která zase slouží k ochraně potrubí před nízkými teplotami venkovního vzduchu. V tomto případě je důležité, aby teplota na hranici vrstvy t_1,2 byl přijatelný pro materiál vnější izolační vrstvy.

Pro výpočet tloušťky tepelné izolace první vrstvy používáme již známý vzorec:

Pro stanovení tloušťky druhé vrstvy se místo povrchové teploty potrubí t_T odeberte teplotu na rozhraní dvou izolačních vrstev t_1,2.

Pokud je průměr potrubí menší než 2 m, vzorec je následující:

Docela těžkopádné výpočty tloušťky tepelné izolace je obtížné provádět ručně. Pro zjednodušení procesu a rychlé získání výsledků se proto doporučuje zadat algoritmus do aplikace Microsoft Excel.

Výpočet izolace potrubí na základě dané hodnoty snížení teploty chladicí kapaliny

V některých případech je požadováno, aby chladivo bylo dodáno potrubím na místo určení při určité teplotě. Podle této podmínky je třeba vypočítat tloušťku tepelné izolace.

Nejprve se zjistí celkový tepelný odpor izolace RП:

• K – součinitel dodatečných tepelných ztrát upevněním nebo podpěrami;
• t_t.začátek – počáteční teplota chladicí kapaliny;
• t_о – okolní teplota;
• t_t.začátek – konečná teplota chladicí kapaliny;
• l – délka potrubí;
• G – průtok chladicí kapaliny;
• C – měrná tepelná kapacita dopravovaného média.

Dále se hodnota tloušťky tepelné izolace vypočítá pomocí známého vzorce:

Výpočet izolace potrubí na základě dané teploty povrchu izolační vrstvy

V mnoha průmyslových závodech jsou potrubí položena uvnitř pracovních oblastí, kde jsou přítomni lidé. V tomto ohledu předpisy na ochranu práce diktují zvýšené požadavky na teploty potrubí. Výpočet tloušťky tepelně izolační vrstvy pro trubky o průměru větším než 2 m při dané teplotě izolačního povrchu se provádí pomocí vzorce:

• α – součinitel prostupu tepla (referenční);
• t_П – normalizovaná teplota povrchu izolace;
• zbývající parametry jsou z předchozích vzorců.

Navzdory skutečnosti, že tato technika má nevýznamnou chybu, v současné době se používá pro výpočet výkonu izolační vrstvy. Pro získání přesnějších výpočtů je lepší použít specializovaný software.

Výrobek je určen pro nezávislý, bezchybný výběr tepelné izolace potrubí z polymeru nebo pryže s ohledem na průřez potrubí a vnitřní průměry tepelně izolačního materiálu. V každodenní praxi se izolují ocelové, polymerové a měděné trubky pro průmyslové a domácí zásobování vodou.

Izolační systémy vytápění a zásobování teplou vodou umožňují výrazně snížit tepelné ztráty. Izolace na studených potrubích eliminuje tvorbu ledových zátek v mělkých systémech a také prodlužuje životnost kovových potrubí, protože zabraňuje tvorbě kondenzační vlhkosti.

Tepelná izolace potrubí je instalována efektivně a efektivně funguje za předpokladu, že je správně zvolena a splňuje konstrukční požadavky. Poskytnuté informace pomohou odstranit chyby, jejichž náprava bude vyžadovat dodatečné materiálové zdroje.

Průměr trubek je uveden v metrických a palcových normách a také v „podmíněných průměrech“ – DN. Druhá možnost je vhodná pro výpočet charakteristik potrubních systémů, tlaku, produktivity, spotřeby, odvodnění a řady dalších ukazatelů vnitřního průměru.

Trubky se zvýšenou tloušťkou stěny se používají ve vysokotlakých systémech, stejně jako v instalačních technologiích se závitovým spojem komponent. Nejběžnější střednětlaké systémy používají méně náročné na kovy a drahé trubky s tenčími stěnami.

Jmenovitý průměr se používá při výpočtu čtvercových trubek. Průchod se vypočítá s ohledem na plochu průřezu a vzorec určující stejný indikátor pro kruhovou trubku. V praxi je jmenovitý průměr DN shodný s vnitřním průměrem.

Jmenovité světlosti DN platí pro ocelové trubky do velikosti 50. Pro celý sortiment plastových analogů a větších trubek jsou uvedeny pouze vnější průměry.

Tepelná izolace potrubí se vyrábí ve velkém množství standardních velikostí, ve kterých jsou označeny vnější průměry Dout, které se výrazně liší od jmenovitých průměrů Dу. Projekt například počítá s tepelnou izolací potrubí o průměru DN 20 a vrstvou izolace o tloušťce vrstvy 13 mm. Rozhodnutí koupit izolaci potrubí 20×13 a 22×13, s vnitřním průřezem 20 nebo dokonce 22 mm, je chybné.
Faktem je, že s přihlédnutím k tloušťce stěny je vnější průměr trubky DN 20 ve skutečnosti 28 mm. V souladu s tím je třeba objednat izolaci o rozměrech 28×13. Průměr měděné trubky jmenovité světlosti DN 20 musí být opatřen tepelnou izolací trubky o průměru 22×13 mm, ve které číslice 13 označuje tloušťku vrstvy tepelné izolace.

Srovnávací tabulka pro jmenovité průměry trubek, palcové závity a vnější průměry polymerových a ocelových trubek

Tabulka pro výběr velikostí izolace potrubí

Tabulka pro výběr tloušťky tepelné izolace na bázi rohoží a válců z minerální vlny v závislosti na průměru (Ø100-450 mm) potrubí a teplotě

Tloušťka izolace, mm válců z minerální vlny a rohoží v závislosti na provozní teplotě °C trubky