Конструкции изоляции теплопроводов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

Конструкции изоляции теплопроводов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

ст. 3 курса группы ПЗ-318 Резван Д.А.

 

Проверил:

доц. Тихомиров А.Л.

 

 

 

 

 

 

Ростов-на-Дону

2013

 

Тепловая сеть – это система теплопроводов и оборудования, установленного на них для передачи тепловой энергии.

Вопрос о выборе типа теплопровода (надземный или подземный) решается с учетом местных условий и  технико-экономических обоснований.

Важное значение в устройстве теплопровода имеет тепловая изоляция. От качества изоляционной конструкции теплопровода зависят не только тепловые потери, но и его долговечность. При соответствующем качестве материалов и технологии изготовления тепловая изоляция может одновременно выполнять роль антикоррозийной защиты наружной поверхности стального трубопровода. К таким материалам,  относятся полиуретан и производные на его основе – полимербетон и бион.

Требования к конструкциям тепловой изоляции и нормы плотности  теплового потока от теплоизолированных трубопроводов в зависимости  от диаметра трубопровода, температуры  теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) регламентируются СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

Тепловая изоляция предусматривается  для линейных участков трубопроводов  тепловых сетей, арматуры, фланцевых  соединений, компенсаторов и опор труб для надземной, подземной канальной  и бесканальной прокладки.

Основные требования к теплоизоляционным конструкциям заключаются в следующем:

• Энергоэффективность (иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации);
• Эксплуатационная надежность и долговечность (выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные, температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации);
• Безопасность окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации (Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки);
• Низкая теплопроводность как в сухом состоянии так и в состоянии естественной влажности (Основными требованиями для теплоизоляционных материалов паропроводов электростанций и котельных являются низкая теплопроводность и высокая температуростойкость. Такие материалы обычно характеризуются большим содержанием воздушных пор и малой объемной плотностью);
• Малое водопоглощение и небольшая высота капиллярного подъема жидкой влаги. (Поэтому высокоэффективные теплоизоляционные материалы с большим содержанием воздушных пор, легко впитывающие влагу из окружающего грунта, как правило, непригодны для подземных теплопроводов);
• Малая коррозионная активность;
• Высокое электрическое сопротивление;
• Щелочная реакция среды (pH>8,5);

Выбор теплоизоляционной  конструкции и ее размеров зависит от типа теплопровода и располагаемых исходных материалов и выполняется на основе технико-экономических расчетов. При современных масштабах теплофикации и централизованного теплоснабжения проблема  тепловой изоляции тепловых сетей имеет большое народнохозяйственное значение.

При сооружении теплопроводов  в каналах в качестве тепловой изоляции часто применяются изделия из минеральной ваты, защищенные битуминировкой от увлажнения. На наружную поверхность стальной трубы накладывается антикоррозийное покрытие (эмаль, изол и др.). На антикоррозийное покрытие укладываются скорлупы из минеральной ваты, армированные стальной сеткой. Сверху скорлуп укладываются полуцилиндрические асбоцементные футляры, закрепляемые на теплопроводе стальной сеткой, покрываемой сверху асбоцементной штукатуркой.

В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

- теплоизоляционный слой;

- покровный слой;

- элементы крепления.

В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с отрицательной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

- теплоизоляционный слой;

- пароизоляционный слой;

- покровный слой;

- элементы крепления.

Пароизоляционный слой следует  предусматривать при температуре  изолируемой поверхности ниже 12 °С.

Необходимость установки  пароизоляционного слоя в конструкции  тепловой изоляции для поверхностей с переменным температурным режимом (от положительной к отрицательной  температуре и наоборот) определяется расчетом для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции.

Антикоррозионные покрытия изолируемой поверхности не входят в состав теплоизоляционных конструкций.

В зависимости от применяемых  конструктивных решений в состав конструкции дополнительно могут  входить:

- выравнивающий слой;

- предохранительный слой.

Предохранительный слой следует  предусматривать при применении металлического покровного слоя для  предотвращения повреждения пароизоляционных материалов.

Применяемые материалы.

Эффективными теплоизоляционными изделиями для прокладываемых в  каналах трубопроводов тепловых сетей являются цилиндры из минеральной  ваты и стекловолокна.

В конструкциях теплоизоляции  подземных трубопроводов канальной прокладки с учетом возможного попадания в конструкцию капельной влаги рекомендуется применять только гидрофобизированные теплоизоляционные материалы. Для ограничения увлажнения волокнистой теплоизоляции при надземной и подземной канальной прокладке по теплоизоляционному слою устанавливается защитное покрытие из гидроизоляционных материалов.

При надземной прокладке применяются преимущественно металлические покрытия из оцинкованной стали и алюминиевых сплавов.

Перспективным теплоизоляционным  материалом для трубопроводов тепловых сетей с температурным графиком 95–70°C в проходных и непроходных  каналах и систем горячего водоснабжения, прокладываемых в технических подпольях  и подвалах зданий, является вспененный каучук.

Для трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяются преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации.

В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки  по СНиП 2.04.07-86* и СНиП 2.04.14-88 рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополимерминерал (полимербетон) и пенополиуретан (ППУ).

Предварительно изолированные  в заводских условиях трубы с  тепловой изоляцией на основе ППУ  и защитным покрытием из полиэтилена высокой плотности по ГОСТ 30732-2001 применяются для тепловых сетей подземной бесканальной прокладки с температурой теплоносителя до 130°C. Теплопроводы оборудованы системой оперативного дистанционного контроля технического состояния теплоизоляции, позволяющей своевременно обнаруживать и устранять возникающие дефекты.

К преимуществам теплопроводов  с ППУ-изоляцией относят низкий коэффициент теплопроводности ППУ (0,032–0,035 Вт/(м•К)), технологичность при изготовлении и при монтаже теплопроводов, долговечность при соблюдении требований монтажа и эксплуатации.

Предельная максимальная температура применения 130°C не позволяет  использовать ППУ для изоляции трубопроводов  водяных тепловых сетей, работающих по температурным графикам 150–70 и 180–70°C и паропроводов.

 

 

 

Список использованной литературы:

1. СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
2. Соколов В. Я. «Теплофикация и тепловые сети» Издательство М.:Энергия, 1982, 360 страниц.
3. «Тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей. Современные материалы и технические решения» Б. М. Шойхет, Л. В. Ставрицкая, Я. А. Ковылянский, 2002 г.