Расчет тепловых потерь трубопроводов

Формула для расчета тепловых потерь трубопроводов

Определение тепловых потерь до и после проведения реконструкции проводится в соответствии с инструкцией по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии утвержденной Приказом Минэнерго России от 30.12.2008 № 325 (в редакции от 01.02.2010 №36).

Исходные данные для расчета:

— Наименование: трубопровод 1;

— Геометрические размеры: Ду=630, L=300м;

— Температура носителя: 600 ⸰С;

— Температура необходимая на поверхности: 350 ⸰С.

Величина тепловых потерь:

Q=qн*L*β, ккал/час;

  • Тепловые потери трубопровода до проведения реконструкции:

Трубопровод 1 Q1=327*300*1,15=112815 ккал/час;

где:

q1н=327 ккал/м.ч – удельные тепловые потери для трубопровода Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003) до реконструкции;

L=300 м – протяженность участка 1;

β=1,15 – коэффициент местных потерь тепла.

  • Тепловые потери после проведения реконструкции

Q=qн*L*β, ккал/час;

Трубопровод 1 Q1=130*300*1,15 = 44850 ккал/час;

где:

q1н=130 ккал/м.ч – норма тепловых потерь трубопроводов, расположенных на открытом воздухе для Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003);

L=300 – протяженность реконструируемого участка, тр.м;

β=1,15 – коэффициент местных тепловых потерь трубопроводами надземной прокладки.

Сравниваем полученные результаты и получаем основание для инвестиций в реконструкцию тепловой изоляции трубопроводов.

Тепловую изоляцию трубопроводов рекомендуется применять из современных материалов, например, из материалов на основе вспененного каучука.

Тепловая изоляция на основе вспененного каучука

Фото изоляции из вспененного каучука

Реконструкция тепловой изоляции с применением новых прогрессивных материалов предусматривается нанесение тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, т.е. тепловой изоляции на основе вспененного каучука.

Нанесение тепловой изоляции на основе вспененного каучука, не поддерживающего горение, на поверхность трубопроводов тепловой сети предприятия, возможно, включая трубопроводы большого диаметра и длины, а также на трубопроводы, как внутри помещений, так и на открытом воздухе.

Использование тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, позволит создать современный эстетический вид технологических коммуникаций промышленного объекта, соответствующий визуальному стилю предприятия.

Применение тепловой изоляции из синтетического материала не поддерживающего горение, сходной по своим техническим характеристикам с широко применяемым на протяжённых тепловых сетях жёстким пенополиуретаном, имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • паро и водонепроницаемость благодаря высокому диффузионному сопротивлению материала в течение всего срока эксплуатации;
  • высокая гибкость, гарантирующая хорошее сцепление с поверхностью, что в отличие от жёсткой изоляции ППУ необходимо при выполнении работ на трубопроводах сложной трассировки в пределах территории станции;
  • низкая теплопроводность;
  • коррозионная безопасность, исключающая возможность появления окислительных процессов на поверхности трубопроводов;
  • способность к самозатуханию при пожаре;
  • стойкость к атмосферным воздействиям.

Теплоизоляция бойлера

Чертеж тепловой изоляции бойлера

Теплоизоляция бойлера на примере кожухотрубного подогревателя сетевой воды ПСВ-500-3-23.

В соответствии с санитарными нормами и требованиями СП 61.13330.2012 «Тепловая защита трубопроводов и оборудования» температура на поверхности тепловой изоляции принимается не более 45°C. Согласно СП 61.13330.2012 «Тепловая защита трубопроводов и оборудования» для подогревателей ПСВ-500-3-23 выбрана минераловатная тепловая изоляция толщиной 50 мм, для трубопроводов выбрана изоляция толщиной 30 и 50 мм в зависимости от диаметра труб. Покровный слой тепловой изоляции – оцинкованная сталь толщиной 0,5 мм ГОСТ 14918-80.

Монтируется тепловая изоляция на бойлер, вертикальный сосуд, с помощью приварных опорных лапок, расположенных на поверхности аппарата, которые закреплены к профилям стальным П-образным 60х32х2. Лапки к профилю крепятся с помощью винтов самонарезающихся 2-4х16.01.016. Чертеж констркции крепления тепловой изоляции к бойлеру см. чертеж сверху.

Применение минераловатных цилиндров MINWATT позволяет минимизировать тепловые потери с поверхности трубопроводов, минераловатных матов MINWATT – с поверхности подогревателей, и поддерживать температуру на поверхности тепловой изоляции – не более 45 °C. Изделия из минеральной ваты MINWATT характеризуются высокой механической прочностью, легкостью монтажа и высокими рабочими температурами.

Окраска трубопроводов ТЭЦ

3D модель автоклава

Покрасочные работы технологических трубопроводов и оборудования включает в себя: окраска и маркировка трубопровода, тепловая изоляция, защита от коррозии.

Окраска и маркировка трубопровода.

Трубопроводы пара должны быть окрашены в красный цвет, трубопроводы горячей воды в зеленый цвет в соответствии с рекомендациями ГОСТ 14202-69.

На трубопроводы должны быть нанесены надписи следующего содержания:

а) на магистральных линиях – номер магистрали (римская цифра) и стрелка, указывающая направление движения рабочей среды. В случае если при нормальном режиме возможно движение ее в обе стороны, даются две стрелки, направленные в обе стороны;

б) на ответвлениях вблизи магистралей – номер магистрали (римская цифра), номер агрегата (арабские цифры) и стрелки, указывающие направление движения рабочей среды;

в) на ответвлениях от магистралей вблизи агрегатов — номер магистрали (римская цифра) и стрелки, указывающие направление движения рабочей среды.

Надписи должны быть видимы с мест управления вентилями, задвижками и т.п. В местах выхода и входа трубопроводов в другое помещение надписи обязательны.

На вентили, задвижки и приводы к ним должны быть нанесены надписи следующего содержания:

а) номер или условное обозначение запорного или регулирующего органа, соответствующие эксплуатационным схемам и инструкциям;

б) указатель направления вращения в сторону закрывания (З) и в сторону открывания (О).

Тепловая изоляция.

После окончания монтажа, все элементы трубопроводов и арматуры защитить напыляемой керамической тепловой изоляцией «АСТРАТЕК».

Защита от коррозии.

После окончания монтажа, для защиты от коррозии стальных конструкций все элементы окрасить цинкнаполненным составом STELPANT-PU-ZINC.

Изоляция запорной арматуры трубопроводов

Современная изоляция задвижки

Изоляция запорной арматуры трубопроводов рассчитывается и подбирается в соответствии с требованиями действующих нормативных документов:

СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»,

ГОСТ Р21.1101-2009 «Система проектной документации для строительства».

Изоляционная оболочка «SHELL» предназначена для использования в качестве съемной (эксплуатируемой) изоляции для запорной арматуры, требующей периодического технического обслуживания. Специальная система крепления оболочек «SHELL» позволяет оперативно демонтировать теплоизоляцию и провести визуальный осмотр оборудования, ремонтные либо эксплуатационные работы.

Использование съемной изоляции SHELL позволяет:

— сократить потери тепла и температуры поверхности изоляции до нормативных значений, а также обеспечить высокие эксплуатационные характеристики тепловой изоляции,

— уменьшить количество материалов и снизить трудозатраты при выполнении изоляционных работ.

Изолируемый объект не должен иметь режущих элементов, поверхность должна быть сухой и чистой. Место установки указанное на шильдике должно совпадать с местом фактического размещения изоляции на объекте.

Элементы изоляции крепятся на изолируемом объекте монтажной проволокой.

В процессе эксплуатации изляционная оболочка «SHELL» не требует специального ухода, по мере необходимости проводить сухую и влажную уборку покрытия.

Не подвергать продолжительным контактам с кислотными и щелочными средами.

Избегать постоянного механического воздействия колющими и режущими предметами.

Монтаж и эксплуатация съемных изоляционных покрытий в соответствии с инструкцией, обеспечит правильное функционирование изделий и выполнение ключевых задач: оптимальное сокращение теплопотерь и защита персонала от ожогов, звукоизоляция.

Теплоизоляция подогревателя

Теплоизоляция ПВД

Тепловая изоляция подогревателя высокого давления типа ПВ-425-230-23 на основе современного материала iSHELL.

Тепловая изоляция подогревателя высокого давления (далее – ПВД) и трубопроводов предусмотрена с целью соблюдения норм по температуре на поверхности изоляции – не выше + 45 ˚С.

Температуру окружающего воздуха следует принимать для изолируемых поверхностей  расположенных в помещениях – в соответствии с заданием или, если не указано в задании, +20°C.

Рабочая температура пара в ПВД +337 ˚С. Проектируемая температура на поверхности ПВД  изоляционной оболочке +45 ˚С.

Изоляционная оболочка iSHELL предназначена для использования в качестве съемной (эксплуатируемой) теплоизоляции для ПВД, требующего периодического технического обслуживания.

Допустимая температура применения изоляционных оболочек iSHELL и область применения в  зависимости от серии указана «Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования с применением теплоизоляционных минераловатных изделий iSHELL. Рекомендации по применению с альбомом технических решений».

Термооболочка iSHELL SV (специальное исполнение) применяется для инженерного оборудования сложной конструкции с температурой на поверхности до +1000 ˚С, требующее съемной теплоизоляции. Специальная система крепления оболочек iSHELL позволяет оперативно демонтировать теплоизоляцию и провести визуальный осмотр оборудования, ремонтные либо эксплуатационные работы.

Использование съемной изоляции iSHELL позволяет:

— сократить потери тепла и температуры поверхности изоляции до нормативных значений, а так же обеспечить высокие эксплуатационные характеристики тепловой изоляции;

— уменьшить количество материалов и снизить трудозатраты при выполнении изоляционных работ.

Изолируемый объект не должен иметь режущих элементов, поверхность должна быть сухой и чистой.

Место установки указанное на шильдике должно совпадать с местом фактического размещения изоляции на объекте.

Элементы изоляции крепятся на изолируемом объекте монтажной проволокой.

В процессе эксплуатации изоляционная оболочка iSHELL не требует  специального ухода, по мере необходимости проводить сухую и влажную уборку покрытия.

Не подвергать продолжительным контактам с кислотными и щелочными средами.

Избегать постоянного механического воздействия колющими и режущими предметами.

Правильный монтаж и эксплуатация съемных изоляционных покрытий обеспечивают правильное функционирование изделий и выполнение ключевых задач: оптимальное сокращение теплопотерь и защита персонала от ожогов.

По результатам теплотехнических расчетов толщина теплоизоляционного слоя изоляции iSHELL составит 80 мм.

Покровный слой (кожух).

Покровный слой выполнить из металлических листов (сталь тонколистовая оцинкованная (рулон), ширина рулона 1000 мм ГОСТ 14918-80). Монтаж кожуха произвести отдельными листами.

Листы укладывать с перекрытием продольных и поперечных швов и соединить самонарезающими винтами. Шаг установки винтов: по продольным швам 150 мм, по поперечным (крепление к стяжному бандажу) – 370-375 мм.

Крепление покровного слоя выполнить к корпусу ПВД на опорные лапки стяжных бандажей. Установку стяжного бандажа на корпус ПВД установить перед установкой теплоизоляционных оболочек iSHELL.