Изоляция холодильных аппаратов и трубопроводов

Холодильные аппараты и трубопроводы, через стенки которых может поступать тепло, как правило, покрывают тепловой изоляцией.

Изолируют аппараты и трубопроводы только после испытания системы на давление. В качестве тепловой изоляции применяют главным образом плиточные материалы. Реже используют засыпную или мягкую изоляцию. В большинстве случаев трубопроводы изолируют сегментами, нарезаемыми из плиточных изоляционных материалов, например, из плит минеральной пробки, пенопластов, торфоплит и т.п. Сегментами изолируют также кривые поверхности холодильных аппаратов.

Поверхности труб или аппаратов перед изоляционными работами тщательно очищают от загрязнений и ржавчины и покрывают расплавленным битумом. Затем погружают теплоизоляционный материал в горячий битум и наклеивают на изолируемую поверхность. Наклеивание производят слоями с перекрытием швов предыдущего слоя плитами или сегментами последующего слоя. При использовании для изоляции пенопластов их склеивают соответствующим клеем или мастикой. На трубах (рис.116) тепловую изоляцию после покрытия битумом обматывают мягкой проволокой, по ней наносят штукатурку, на которую наклеивают малярным клеем бандаж из мешковины или марли, и затем конструкцию окрашивают масляной краской.

Изолированные поверхности аппаратов иногда не штукатурят, а обшивают шпунтованным тесом, который после обшивки тоже окрашивают.

Рис.116. Изоляция трубопроводов:

1 - трубопровод, 2 - обмазка битумом, 3 - сегменты из плиточной изоляции, 4 - проволока, 5 - штукатурка, 6 - хлопчатобумажная ткань; 7 - масляная краска.

Расчет тепловой изоляции

При расчете изоляции определяют обычно необходимую толщину слоя теплоизоляционного материала или проверяют коэффициент теплопередачи принятой конструкции изолированного ограждения.

Толщину слоя изоляции находят по формуле

, (44)

где δ_из - искомая толщина изоляции, м;

λ_из - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м·°С);

δ₁, δ₂, …, δ_n - толщины отдельных слоев строительных материалов ограждения, м;

λ₁, λ₂, …, λ_n - коэффициенты теплопроводности соответствующих строительных материалов, Вт/(м·°С);

k - коэффициент теплопередачи конструкции ограждения, Вт/(м²·°С);

α₁ - коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке с теплой стороны, Вт/(м²·°C);

α₂ - коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху с холодной стороны, Вт/(м²·°С).

Значения коэффициентов теплопередачи конструкций ограждений холодильников следует принимать по приведенным ниже рекомендациям Гипрохолода. Эти рекомендации основаны на том, что в качестве теплоизоляционных материалов используются главным образом пенопласты марок ПСБ-С и ФРП-1 (табл.8, 9, 10).

Таблица 8

Коэффициенты теплопередачи наружных стен и покрытий

Среднегодовая температура наружного воздуха (района строительства) и вид ограждения	Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2·°С) при внутренней температуре воздуха холодильных камер, °С
	от -15 до -10	-4	0	+4
0°С и ниже наружные стены покрытия 1-8°С наружные стены покрытия 9°С и выше наружные стены покрытия	0,34 0,29 0,29 0,26 0,23 0,21	0,41 0,35 0,35 0,29 0,27 0,24	0,47 0,41 0,40 0,35 0,30 0,29	0,47 0,41 0,47 0,35 0,34 0,29

Примечания:

1. Коэффициенты теплопередачи чердачных перекрытий увеличивают на 10%.

2. При применении панельной системы охлаждения коэффициенты теплопередачи покрытий увеличивают на 20%.

Таблица 9

Коэффициент теплопередачи внутренних стен, перегородок и междуэтажных перекрытий

Температура воздуха более теплого помещения, °С	Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2·°С) при внутренней температуре более холодного помещения, ºС
	-15	-10	-4	0	+4
-15 -10 -4 0 +4 +12 +18	0,58 0,52 0,41 0,35 0,35 0,28 0,26	0,52 0,58 0,52 0,47 0,41 0,35 0,29	0,41 0,52 0,58 0,52 0,47 0,41 0,35	0,35 0,47 0,52 0,58 0,52 0,47 0,41	0,35 0,41 0,47 0,58 0,58 0,58 0,58

Примечание. Коэффициенты теплопередачи, приведенные в таблице, действительны для расчетов при относительной влажности в помещениях до 85%. При относительной влажности более 85% ограждения должны проверяться на конденсацию с теплой стороны стенки.

Таблица 10

Коэффициенты теплопередачи внутренних ограждающих конструкций, отделяющих холодильные камеры от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей, коридоров и других помещений

Температура воздуха в холодильной камере, °С	Коэффициенты теплопередачи k, Вт/(м2·°С) стен от смежных неохлаждаемых помещений
	сообщающихся с наружным воздухом	несообщающихся с наружным воздухом
От -20 до -18 От -15 до -10 -4 0 +4	0,28 0,33 0,35 0,41 0,47	0,41 0,47 0,52 0,58 0,58

Для предотвращения конденсации влаги на теплой стороне стены необходимо обеспечить условия:

, (45)

где α₁ - коэффициент теплоотдачи от воздуха к стене со стороны теплого помещения, Вт/(м²·ºС);

t_тп и t_хк - температура воздуха соответственно в теплом помещении и холодильной камере, ºС;

t_p - температура точки росы воздуха теплого помещения, °С.

Коэффициент теплопередачи перегородок, а также междуэтажных перекрытий между смежными камерами с одинаковыми температурами или при разности температур до 4°С включительно принимают не более 0,58 Вт/(м²·°С).

Коэффициенты теплопередачи изоляционных конструкций обогреваемых полов на грунтах рекомендуется принимать: при температуре воздуха в камере t_к от -15 до -10°С k=0,29 Вт/(м²·°С), а при t_к от -4 до 0°С k=0,41 Вт/(м²·°С).

Коэффициент теплопередачи теплоизолированных дверей холодильных камер принимают равным 0,40 Вт/(м²·ºС).

Значения коэффициентов теплоотдачи при расчете толщины теплоизоляционного слоя принимают согласно рекомендациям СНиП II-А.7-71 «Строительная теплотехника. Нормы проектирования» (табл.11, 12).

Таблица 11

Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждения

Поверхность	αв, Вт/(м2·°С)
Внутренние поверхности стен, полов, а также потолков, гладких или с выступающими ребрами при соотношении высоты ребра h к расстоянию а между гранями соседних ребер Потолок с выступающими ребрами	8,7 7,6

Таблица 12

Коэффициенты теплоотдачи наружных поверхностей ограждающих конструкций

Расположение наружных поверхностей ограждающих конструкций

αн, Вт/(м2·°С) (летние условия)

Поверхности, соприкасающиеся непосредственно с наружным воздухом наружные стены и заполнения световых проемов покрытия Покрытия, непосредственно не соприкасающиеся с наружным воздухом поверхности, выходящие на чердак; поверхности над холодными подвалами и подпольями поверхности вентилируемых воздушных прослоек и холодильных (проветриваемых) подполий зданий, сооружаемых в северной климатической зоне

(7,5+2,2v)1,162 11,6 5,8 17,5

Примечание. Скорость ветра v, м/с следует принимать по данным, приведенным в главе СНиП II-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика».

Значения коэффициентов теплопроводности материалов приведены в табл.7.

Расчет коэффициента теплопередачи принятой конструкции ограждения производят по формуле

(46)

Получаемые по этой формуле значения коэффициентов теплопередачи следует на 10-20% увеличить, так как при выполнении изоляционных работ практически трудно достичь абсолютно плотной укладки изоляционного материала, вследствие чего его изолирующие свойства в конструкции снижаются.