2.7 Расчёт тепловой изоляции трубопровода и технического оборудования

Тепловая изоляция трубопроводов и технологического оборудования применяется для снижения:

- потерь температур от горячих и холодных поверхностей трубопровода и теплообменного оборудования.

- появления конденсата на холодных поверхностях.

Исходные данные:

- температура окружающей среды t_окрср ≈ 16 °С;

- влажность  ≈60 %;

- температура точки росы по i-d-диаграммеt_р ≈ 8°С

Для предотвращения образования конденсата на поверхностях холодных трубопроводов необходимо на них наложить изоляцию. По i-d-диаграмме влажного воздуха (Приложение В) определяется точка росы для температуры помещения с температурой t_{окр. ср}, °С и влажностью , % (допускаем запас). Определяем точку росы t_р, °С при = 100%. Наружную температуруизоляции для холодных трубопроводов и теплообменных аппаратов принимаем на 3°С выше температуры точки росы а для горячих 30°С.

В качестве теплоизоляционного материала принимаем минеральную вату с коэффициентом теплопроводности =0,047 (Вт/мК). Коэффициент теплоотдачи от изоляции к воздуху принимаем α = 10 Вт/м²∙К.

Выбираем диметр трубопровода d, мм.

Критический размеризолируемых поверхностей, м:

(2.23)

где λ Вт/м°К коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала.

Использовать данную изоляцию целесообразно при d_кр≤ d.

Тепловой поток через изоляцию, Вт/м:

(2.24)

где t_c1–температура стенки трубы равная температуре жидкости в трубе т.к. считаем, что теплоотдача от жидкости к стенке трубы бесконечна; t_c2-температура изоляции. Она не должна превышать 50°С.

Тепловой поток от изоляции к окружающей среде:

(2.25)

где d₂ - диаметр изоляции;

Приравниваем тепловые потоки и находимразмер изоляции для трубопроводов с горячей водой и горячим молоком, м:

(2.26)

Рассчитываем тепловую изоляцию в секции пастеризации по тракту:

а) молока:

t_c1 = 85 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 30 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

б) воды:

t_c1 = 88 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 30 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

Рассчитываем тепловую изоляцию в секции пастеризации по тракту:

а) молока:

t_c1 = 73 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 30 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

Рассчитываем тепловую изоляцию в секции охлаждения холодной водой по тракту:

а) воды:

t_c1 = 4 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 11 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

Рассчитываем тепловую изоляцию в секции охлаждения ледяной водой по тракту:

а) молока:

t_c1 = 6 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 11 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

б) воды:

t_c1 = 1 °С – температура трубы без изоляции

t_c2 = 11 °С – температура трубы с использованием изоляции

Рассчитываем диаметр изоляцииd₂:

2.8 Компоновка оборудования в производственных помещениях

Основное и вспомогательное оборудование следует размещать в помещении в соответствии с принципиальной технологической схемой в основном по ходу рабочих сред. Рациональное расположение оборудования позволит сократить протяженность соединительных трубопроводов и упростить монтаж.

При размещении оборудования следует предусмотреть проходы:

- между выступающими частями аппаратов не менее 1,0м;

- вдоль фронта обслуживания, а также между электрическими щитами и оборудованием не менее 1,5м;

- между оборудованием и стенами не менее 0,7. Допускается не устраивать прохода со стороны, с которой не требуется обслуживание оборудования.

При расположении оборудования необходимо обеспечить возможность его разборки и ремонта. Возле оборудования должны быть предусмотрены площадки, достаточные для размещения отдельных деталей и частей эксплуатируемого оборудования.

Для размещения холодильных установок предусматривает отдельные помещения.