Калькулятор изоляции трубопроводов в м³, как рассчитать объем правильно

Удобство работы с калькулятором

Независимо от типа магистралей все они подлежат изолированию. Обычно трубы стараются прокладывать под землей. Но в частном строительстве нередки случаи, когда некоторые фрагменты инженерных систем проходят по улице, через подвал, чердак или неотапливаемое помещение. Наружная прокладка становится вынужденным решением, если, например, необходимо провести водопровод или теплотрассу к подсобной или технической постройке, а котельная находится в жилом доме.

Такой участок магистрали необходимо защищать иначе, чем подземные коммуникации: от физического воздействии природных явлений (промерзания), коррозии, а также максимально уменьшить потери тепловой энергии. Все эти задачи решаются при помощи дополнительной термоизоляции. Стоит сказать, что расчет объема изоляции трубопроводов на калькуляторе удобен по трем причинам:

• Оптимизирует затраты.
• Экономит ваше время.
• Предлагает дополнительные возможности. Например, при расчете минераловатных цилиндров погонные метры переводятся в объем (м³). Это позволяет понять, какой автомобиль подойдет для транспортировки материала.

Варианты изоляции трубопровода

Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.

Возможно, какой-то из них вам приглянется:

1. Утепление с применением обогревающего кабеля. Помимо традиционных методов изоляции, есть и такой альтернативный способ. Использование кабеля весьма удобно и продуктивно, если учитывать, что защищать трубопровод от замерзания нужно всего лишь полгода. В случае обогрева труб кабелем происходит значительная экономия сил и денежных средств, которые пришлось бы потратить на земельные работы, утеплительный материал и прочие моменты. Инструкция по эксплуатации допускает нахождение кабеля как снаружи труб, так и внутри них.

Дополнительная теплоизоляция греющим кабелем

1. Утепление воздухом. Ошибка современных систем теплоизоляции заключается вот в чем: зачастую не учитывается то, что промерзание грунта происходит по принципу «сверху вниз». Навстречу же процессу промерзания стремится поток тепла, исходящий из глубины земли. Но так как утепление производят со всех сторон трубопровода, получается, также изолирую его и от восходящего тепла. Поэтому рациональнее монтировать утеплитель в виде зонтика над трубами. В таком случае воздушная прослойка будет являться своеобразным теплоаккумулятором.
2. «Труба в трубе». Здесь в трубах из полипропилена прокладываются еще одни трубы. Какие преимущества есть у этого способа? В первую очередь к плюсам относится то, что трубопровод можно будет отогреть в любом случае. Кроме того, возможен обогрев при помощи устройства по всасыванию теплого воздуха. А в аварийных ситуациях можно быстро протянуть аварийный шланг, тем самым предотвратив все отрицательные моменты.

Изоляция по принципу «труба в трубе»

Материалы: оптимальные варианты для трубопроводов

Тепловая изоляция применяется для всех видов трубопроводов, независимо от температуры теплоносителя. Как правило, она состоит из следующих компонентов:

• Основной слой теплоизоляции. Он защищает изолируемую трубу от потерь тепла.
• Наружное покрытие. Она защищает теплоизоляционный слой от увлажнения, механических повреждений, воздействия агрессивных сред. От наружной защиты требуется особая прочность и сохранение целостности при эксплуатации.
• Крепления. Удерживают материалы в правильном положении.

Для обустройства изоляции используют материалы нескольких видов. Они отличаются способом нанесения на поверхность и толщиной получаемого слоя, но должны обладать следующими качествами:

• Не относиться к классу горючих веществ.
• Не быть агрессивными по отношению к металлическим элементам системы.

По сфере применения различают следующие типы утеплителей:

• Для элементов производственных линий.
• Для канализационных, сточных и дренажных труб.
• Для вентканалов и систем кондиционирования.
• Для подземных трубопроводов с горячей и холодной водой.

Расчет тепловой изоляции трубопроводов в калькуляторах выполняется на основе другой классификации утеплителей – их формы. По этому параметру выделяют напыляемые, плитные, рулонные материалы и утеплители в виде цилиндров. В частном строительстве распространены следующие виды теплоизоляции:

• Минеральная вата и маты из минваты со стеклотканью (прошивные).
• Плиты из минваты невысокой плотности на синтетических связующих.
• Плиты совелитовые (асбестоцементные).
• Плиты повышенной жесткости.

Также применяют фольгированные покрытия, полимерные пленки, стекловату различной толщины, штукатурные покрытия, стеклопластик (для гидроизоляции). Отдельный класс составляют полимерно-битумные составы, прочные и экономичные, реже используется жидкий пенополиуретан.

Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции

Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:

ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]

В этой формуле:

• λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
• K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
• tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
• tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
• qL — величина теплового потока, Вт/м2;
• Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.

Таблица 1

Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.

Таблица 2

Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.

Показатель В следует рассчитывать отдельно:

B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:

• dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
• dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
• δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.

Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.

Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:

δ = [K(tт — tо) / qF — Rн]

В этой формуле:

• δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
• qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
• остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.

Выбор способа расчета

Качественные калькуляторы расчета теплоизоляции трубопровода обладают возможностью просчитать изоляцию в соответствии с итоговой целью:

• Какой должна быть тепловая изоляция, чтобы обеспечить определенную (заданную) температуру на поверхности. Такая теплоизоляция востребована в случае, когда необходимо снизить тепловыделение в помещении или выполнить требования техники безопасности, и защитить людей от ожогов. Для таких целей подходят материалы с отражающей поверхностью.
• Каким должен быть изолятор, чтобы защитить циркулирующую в трубах жидкость от замерзания при минусовых температурах. Такая задача решается для участков трубопровода, расположенных на открытом воздухе. Она особенно актуальна для труб малого диаметра, которые не способны хорошо аккумулировать тепло.
• Какой должна быть толщина теплоизоляции, чтобы на ее поверхности не конденсировалась влага. Расчет выполняют для труб, расположенных в помещении, если по ним течет холодная вода (температура воды ниже температуры воздуха). Расчет не проводят для системы, расположенной на открытом воздухе.

• Какой должна быть толщина теплоизоляции для двухтрубной подземной прокладки.

Любой изоляционный материал имеет теплопроводность меньшую, чем трубы, поэтому плотность теплового потока через него уменьшается, следовательно, потери тепла сокращаются. Все расчеты изоляции позволяют выбрать оптимальную толщину теплоизоляции для энергосбережения и сохранения эксплуатационных качеств системы. Когда необходимая задача выбрана, остается ввести исходные данные.

Общие сведения

Что учитывают во время проведения расчета:

1.какую температуру имеют утепляемые трубы.

2.диапазон перепада температуры на улице.

3.уровень механического воздействия, к примеру, вибрации, линейное расширение.

4.максимально допустимые нагрузки на трубопровод.

5.нагрузки, которые испытывает трубопровод от грунта либо транспорта, проходящего сверху.

6.показатель теплопроводности утепляющего материала.

7.устойчивость теплоизоляции к разного рода деформации.

Справка! Согласно СНиП 41 – 03 – 2003 все теплоизоляционные материалы имеют различные характеристики, которые подходят для утепления разного вида трубопроводов, способные выдержать разные условия эксплуатации. Трубопроводы, имеющие температуру меньше двенадцати градусов, должны иметь пароизоляционный слой.

Работа с онлайн калькулятором

Для расчета толщины теплоизоляции трубопроводов в поля калькулятора вводятся следующие исходные данные:

• Наружный диаметр трубопровода (в мм).
• Материал утеплителя. Обычно поле имеет вид выпадающего списка, где можно выбрать подходящий вариант. Некоторые калькуляторы более специфичны, и рассчитаны только на один теплоизолятор (например, минераловатный цилиндр).
• Средняя температура теплоносителя. Показатель может включать два числа (показания в прямом/обратном трубопроводе), например, 65/50, 90/50, 110/50.
• Температура изолируемой поверхности (в °C).

• Вид защитного покрытия, металлическое или неметаллическое.
• Время до замерзания воды при остановке системы: 0,5 ч, 0,75 ч, 1 ч, 1,25 ч.

Для вычисления объема теплоизоляции трубопроводов в калькулятор вводятся дополнительные параметры:

• Толщина изоляции (в мм).
• Длина трубопровода (в м).
• Материал, из которого изготовлена труба (пластик или металл).
• Удельный вес (плотность) утеплителя, его коэффициент теплопроводности (иногда достаточно выбрать название из списка).

Некоторые калькуляторы изоляции позволяют рассчитать объем теплоизоляции для отводов круглого сечения. В этом случае необходимо указать радиус изгиба (кривизны осевой линии) и количество отводов.

В итоге вы получите толщину или объем теплоизолятора, подходящие для ваших условий. Для любых параметров не рекомендуется приобретать теплоизоляцию большей толщины, «с запасом». Принципиального улучшения такая модификация не принесет, а вот удорожание материала, по сравнению с ничтожной оптимизацией, будет существенным.

Расчет изоляционных материалов трубопроводов

Расчеты изоляции для трубопроводов провести несложно, для удобства рекомендуется пользоваться специальными калькуляторами. Есть ряд действий, которые позволяют предварительно определить объемы материалов. Перед тем как начинать расчеты, следует сразу определиться, какой именно тип утеплителя будет использован. Изоляторы отличаются не только внешне, но и условиям укладки, свойствами.

Для изоляции трубопроводов могут применяться окрасочные вещества.

Качество материалов высокое, слой получается тонким, но прочным, полностью выполняющим все функции. Расчет делается таким образом:

1. Используется формула вычисления площади цилиндра S=2πr(h+r), где r — радиус основания трубы, h — параметр длины трубы, π — константа, приближенное значение для данного случая используется 3,14.
2. Полученное значение и есть площадь окраски. Далее следует согласно инструкции производителя определить расход материала.

При использовании обычных изоляционных материалов расчеты проводятся намного проще. Необходимо определить объем для внутренней части трубы и внешней. Для этого применяется формула V=πr2h, где:

• V — объем трубопровода;
• r — значение радиуса (внешнего или внутреннего);
• h — длина трубы;
• π равно 3,14.

Отдельно вычисляется значение внутреннего и внешнего радиуса, полученная разница и будет равна объему всего материала изоляции трубопровода. Обертывание — это вариант внешней изоляции. В данном случае расчет выполняется аналогично по первой указанной формуле, но требуется учитывать толщину материала, так как она оказывает влияние на количество.

Коротко о главном

Онлайн калькулятор изоляции трубопроводов позволяет в кратчайший срок рассчитать толщину и объем теплоизолирующего материала. Благодаря использованию технологии вы сэкономите время, оптимизируете затраты и убережетесь от ошибок, нередких при расчетах вручную с их громоздкими формулами.

Расчеты могут несколько отличаться в зависимости от того, какая задача ставится. Например, защита от теплопотерь, появления конденсата или замерзания содержимого труб. Соответственно, могут различаться и необходимые для ввода данные.

Оценок 0

Прочитать позже