5.Розрахунок теплоізоляції трубопроводу гріючої пари

Температура поверхні ізоляції гріючих трубопроводів не повинна перевищувати 45⁰С у закритих приміщеннях. Відповідно до цих вимог, розрахуємо необхідну товщину теплоізоляції для паропроводів, що живлять випарний апарат, за методикою [19]. Відповідно до методики розрахунок товщини шару теплоізоляції здійснюється за одним із способів:

а) за нормативною густиною теплового потоку через поверхню ізоляції;

б) за заданою величиною теплового потоку;

в) за заданою величиною охолодження (чи нагрівання) речовини, що зберігається у ємкостях протягом визначеного терміну

г) за заданим зниженням (підвищенням) температури речовини, що транспортується по трубопроводу;

д) по заданій кількості конденсату в в паропроводах;

е) по заданому часу призупинки руху рідкої речовини в трубопроводах з метою відвернення її замерзання чи збільшення вязкості;

ж) за температурою на поверхні ізоляції, яка задається початково

і) з метою запобігання конденсації вологи з повітря в шарі ізоляції

к) з метою запобігання конденсації вологи на внутрішніх поверхнях об’єктів.

Для випадку паропроводів в приміщенні цеху лугів необхідно забезпечити температуру на поверхні ізоляції паропроводу не вище 45^оС, тоді як температура в трубопроводі за властивостями гріючої пари (1,2 МПа) складає 186 ^оС

Товщина теплоізоляційного шару, що забезпечує задану температуру на поверхні ізоляції для труб (циліндричних об’єктів діаметром менше 2 м) визначаю за формулою:

де - відношення зовнішнього діаметра шару ізоляції до зовнішнього діаметра об’єкта ізоляції;

d - зовнішній діаметр об’єкта ізоляції, м. Приймаємо діаметр гріючого паропровода випарного апарата d= 89 мм = 0,089 м

причому В визначаю з формули

де t_w - температура речовини в паропроводі (пари), 186С;

t_e - температура оточуючого середовища, 20 С (відповідно до нормованих значень температури, табл..1);

t_i - температура поверхні ізоляції, 45С;

_k - теплопровідність теплоізоляційного шару, визначена за п. 3.11 [14] для мінватних матів, Вт/(мС);

_e - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні ізоляції, приймається за додатком 9 до [19], Вт/(м²С);

Розрахункові технічні характеристики теплоізоляційних матеріалів та виробів (Витяг з СНиП 2.04.14-88)

Матеріал, виріб, ГОСТ або ТУ	Середня густина в конструк­ції , кг/м3	Теплопровідність теплоізоляційного матеріалу в конструкції k, Вт/(мС)		Температура застосування, С	Група горючості
		для поверхонь з температурою, С
		20 і вище	19 і нижче
Мати мінерало­ватні прошивні, ГОСТ 21880-86, марки: 100 125	102-132 133-162	0,045+0,00021tm 0,049+0,0002tm	0,059-0,054	Від мінус 180 до 450 для матів на тканині, сітці, по­лотні з склово­локна; до 700 - на металічній основі	Негорючі

Розрахункові коефіцієнти тепловіддачі від зовнішньої поверхні покривного шару в залежності від виду і температури ізольованої поверхні, виду розрахунку товщини теплоізоляції та застосованого покривного шару (витяг з дод 9 СНиП 2.04.14-88 [14])

Температура ізольо­ваної поверхні, С	Ізольована поверхня	Вид розрахунку ізоляції	Коефіцієнт тепловіддачі e, Вт/(м2С), при розміщенні ізольова­них поверхонь в приміщеннях, тунелях для покривних шарів з коефіцієнтом випромінювання, С
			малим	високим
Вище 20	Горизонтальні трубопроводи	За заданою темпера­турою на поверхні покривного шару	6	10

Підставивши значення отримуємо:

= 0,9506

Звідки В = 1,7315

Тоді розрахункова товщина шару ізоляції

= 0,089/2*(1,7315-1) =0,0326 м = 33 мм

Така товщина шару ізоляції дозволить підтримувати безпечну температуру на поверхні трубопроводу