10. Розрахунок товщини теплової ізоляції

Розрахунок товщини теплової ізоляції трубопроводу за нормованою густиною теплового потоку виконують за формулою:

м,

(62)

де - зовнішній діаметр трубопроводу, м; - відношення зовнішнього діаметру ізоляційного шару до діаметру трубопроводу ( ).

Величину визначають за формулою

(63)

де - основа натурального логарифма; - теплопровідність теплоізоляційного шару, Вт/(м.^оС), що визначається за п.п. 2.7 і 3.11 [4; - термічний опір шару ізоляції, величину якого визначають з наступного виразу

, (м.оС)/Вт,

(64)

де - сумарний термічний опір шару ізоляції й інших додаткових термічних опорів на шляху теплового потоку, який, в свою чергу, визначається за формулою

, (м.оС)/Вт,

(65)

де - нормована лінійна густина теплового потоку, Вт/м, що приймається за додатком 11-12 методичних вказівок; - середня за період експлуатації температура теплоносія, яка за розрахункових параметрах теплоносія 150-70 ^оС і цілорічному режимі роботи теплових мереж може бути прийнята для подаючого трубопроводу 90 ^оС, для зворотного - 50 ^оС; - середньорічна температура довкілля; при підземному прокладанні - середньорічна температура грунту, яка для більшості міст знаходиться в межах від +1 ^оС до +5 ^оС. При прокладанні в тунелях = 40 ^оС ; при прокладанні в приміщеннях = 20 ^оС; при прокладанні в неопалюваних техпідвалах = 5 ^оС; при надземному прокладанні на відкритому повітрі - середня за період експлуатації температура навколишнього повітря; - коефіцієнт, значення якого для території України складає = 1 (для інших регіонів приймається за таблицею 10 [4]).

Види додаткових термічних опорів залежать від способу прокладання теплових мереж.

При надземному прокладанні, а також прокладанні в тунелях і техпідвалах

= , (м.оС)/Вт.

(66)

При підземному канальному прокладанні

= + (1 + ).( + + ), (м.оС)/Вт.

(67)

При підземному безканальному прокладанні

= + . , (м.оС)/Вт,

(68)

де - термічний опір поверхні ізоляційного шару, що визначається за формулою,

, (м.оС)/Вт,

(69)

де - коефіцієнт тепловіддачі з поверхні теплової ізоляції в навколишнє повітря, (м².^оС)/Вт. Згідно додатку 9 [4] при прокладанні в каналах = 8 (м².^оС)/Вт; при прокладанні в техпідвалах і тунелях = 11 (м².^оС)/Вт, при надземному прокладанні = 29 (м².^оС)/Вт; d - зовнішній діаметр трубопроводу, м; - термічний опір поверхні каналу, що визначається за формулою

, (м.оС)/Вт,

(70)

де - коефіцієнт тепловіддачі від повітря до внутрішньої поверхні каналу; = 8 (м².^оС)/Вт; - внутрішній еквівалентний діаметр каналу, м, що становить

= ,

(71)

де - внутрішній перетин каналу, м²; - периметр сторін по внутрішнім розмірам, м; - термічний опір стінки каналу, що визначається за формулою

, (м.оС)/Вт,

(72)

де - теплопровідність стінки каналу; для залізобетону = 2,04 Вт/(м.^оС); - зовнішній еквівалентний діаметр каналу, що визначається за зовнішніми розмірами каналу, м.

Термічний опір ґрунту визначається за формулою

, (м.оС)/Вт,

(73)

де - теплопровідність ґрунту, що залежить від його структури і вологи. За відсутності даних його значення можна приймати для вологих грунтів = 2-2,5 Вт/(м.^оС); для сухих грунтів = 1,0-1,5 Вт/(м.^оС); - глибина закладання осі теплопроводу від поверхні землі, м; - додатковий термічний опір, що враховує взаємний вплив труб при безканальному прокладанні, величину якого визначають за формулами:

для подаючого трубопроводу

, (м.оС)/Вт,

(74)

- для зворотного трубопроводу

, (м.оС)/Вт,

(75)

де - глибина закладання осей трубопроводів, м; - відстань між осями трубопроводів, м, що приймається в залежності від діаметрів їх умовного проходу (табл. 2.1); - коефіцієнти, що враховують взаємний вплив температурних полів сусідніх теплопроводів, що визначаються за формулами

;

(76)

;

(77)

де , - нормовані лінійні щільності теплових потоків відповідно для подаючого і зворотного трубопроводів, Вт/м (див. формулу (65)).

Таблиця 2.1

, мм	50-80	100	125-150	200	250	300	350	400	450	500	600	700
, мм	350	400	500	550	600	650	700	600	900	1000	1300	1400