Тепловая изоляция: Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Тепловая изоляция оборудования и перспективы развития отрасли

Рациональное применение и использование топливных и энергетических ресурсов – это одна из самых приоритетных задач в развитии любой экономики.

Главная роль в решении подобной проблемы принадлежит эффективной тепловой промышленной изоляции. Изоляцию для трубопровода широко используют в энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве. Применяется также в металлургической, нефтеперерабатывающей, пищевой и химической отраслях.

В энергетике тепловая изоляция для трубопроводов используется в паровых котлах, газовых и паровых турбинах, теплообменниках, а также, в баках, аккумулирующих горячую воду, и в дымовых трубах. В промышленности изолируют технологические аппараты (вертикальные и горизонтальные), насосы и теплообменные аппараты. Тепловой изоляции подлежат резервуары для хранения нефтепродуктов, нефти и воды. Повышенные требования предъявляются к тепловой изоляции криогенного оборудования и прочих низкотемпературных агрегатов. Изоляция для трубопроводов обеспечит проведение различных процессов, в том числе и технологических, позволить создавать исключающие опасность травм и повреждений условия труда. Она снизит потери от испарений нефтепродуктов из резервуаров и позволит хранить природные и сжиженные газы в изотермическом хранилище.

Технологические требования к изоляционным конструкциям

В процессе монтажа и последующей эксплуатации изоляция для трубопроводов подвергается водяным и температурным, вибрационным и механическим воздействиям. Эти воздействия и определяют список требований, которые предъявляются к этим конструкциям. Теплоизоляционные материалы и конструкции должны обладать:

  • теплотехнической эффективностью;
  • эксплуатационной долговечностью и надежностью;
  • пожарной и экологической безопасностью.

Существует несколько основных показателей, которые определяют эксплуатационные и технико-физические свойства таких материалов. К их числу относятся: сжимаемость, упругость, стойкость к агрессивным средам, прочность при 10%-ой деформации, теплопроводность и плотность. Немаловажное значение имеет биологическая стойкость и величина содержания органических веществ. Эффективность тепловых изоляторов в первую очередь определяется коэффициентом теплопроводности. Этот коэффициент определяет необходимую толщину изолирующего слоя, и, как следствие, монтажные и конструктивные особенности конструкции, нагрузки на объект, которые нужно изолировать. При производимых вычислениях применяют расчетный коэффициент теплопроводности. Он учитывает температуру, наличие деталей крепежа и уплотнение теплоизолирующих материалов в данной конструкции. При теоретическом выборе теплоизолирующего материала учитывают:

  • его линейную усадку в процессе эксплуатации, размеры материала могут уменьшиться при нагреве;
  • потери массы и прочности, при нагреве может произойти разрушение материала;
  • степень частичного выгорания связующего вещества при увеличении температуры;
  • предельные допускаемые нагрузки на изолируемые поверхности и опоры, определяется предельная масса изолирующего материала.

Устройство тепловой изоляции труб для предотвращения замерзания в них жидкостей.

Срок эксплуатации теплоизоляционных материалов и конструкции во многом зависит от условий, в которых они работают и конструктивных особенностей. К условиям эксплуатации относят:

  • место, в котором расположен объект;
  • режим функционирования оборудования;
  • агрессивность окружающей среды;
  • механические воздействия и их интенсивность.

Наличие и качество защитного покрытия у теплоизоляционных материалов и у теплоизолирующей конструкции в значительной степени определяют срок их службы.

Тепловая изоляция трубопроводов сегодняшнего дня

На сегодняшний день рынок теплоизолирующих материалов наполнен продукцией как зарубежных производителей, так и отечественных торговых марок. Номенклатура представленных на рынке волокнистых утеплителей для оборудования включает список таких материалов для изоляции трубопровода:

  • маты минеральные прошивные теплоизоляционные;
  • маты минеральные в обкладках из крафт-бумаги, стеклоткани или металлической сетки;
  • для промышленной изоляции минеральные изделия с гофрированной структурой, согласно ТУ 36,16,22-8-91;
  • термоизоляционные минеральные плиты плотностью 75-130 кг/куб.м на синтетическом связующем материале, в соответствии с ГОСТ 9573-96;
  • изделия на синтетическом связующем материале из штапельного и стеклянного волокна, изоляция для трубопроводов.

В небольшом объеме выпускают теплоизоляционные материалы в виде изделий из базальтового и тонкого стеклянного волокна, соответствующие ТУ 21-5328981-05-92.

Материалы ( изоляция для трубопроводов) широко представлены продукцией иностранных производителей. Зарубежные варианты изоляции для трубопроводов и оборудования представлены волокнистыми теплоизолирующими материалами. Это цилиндры, плиты и маты, которые покрыты с одной из сторон алюминиевой фольгой или металлической сеткой. Страны производители этой продукции: Дания, Финляндия и Словакия.

Схема смешанной теплоизоляции трубы.

Вспененный полиуретан, выпускаемый в виде плиточных изделий, находит все большее применение в подобных конструкциях. Нужно заметить, что вышеперечисленные теплоизоляционные материалы не заменят тепловую изоляцию, их можно использовать только в качестве дополнительных элементов для увеличения теплоотражающих характеристик. При канальной прокладке трубопроводов в тепловых сетях применяют цилиндры из стеклянного волокна и минеральной ваты, мягкие плиты и теплоизоляционные маты. Для прокладки трубопроводов под землей используют трубы с гидроизоляционным покрытием, предварительно заизолированные в заводских условиях. Повысить температурную устойчивость теплоизоляционных конструкций можно с помощью полиуретана, если применить двухслойную изоляцию. Внутренний слой такой изоляции должен быть из минеральной ваты, а наружный – из вспененного полиуретана. Эти материалы для изоляции трубопроводов в данном случае могут быть использованы только комплексно.

Тепловая изоляция для трубопроводов промышленных масштабов очень разнообразна как по виду конструкций, так и по применяемым в этих конструкциям материалам.

Для изоляции горизонтальных и вертикальных теплообменных аппаратов используют конструкции с применением проволочных каркасов и теплоизоляционных волокнистых материалов. Проволочные каркасы преимущественно применяют при изоляции горизонтальных аппаратов.

Тепловая изоляция. Кузнецов Г.Ф. (ред.). 1985 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Приведены характеристики теплоизоляционных и вспомогательных материалов и конструкций, применяемых для изоляции оборудования, трубопроводов и установок. Даны основы проектирования и расчеты тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, а также теплотехнические расчеты ограждающих конструкций зданий. Освещены вопросы организации производства теплоизоляционных работ. Приведена широкая номенклатура теплоизоляционных материалов и конструкций. Изд. 3-е вышло в 1976 г. в серии «Справочник монтажника». Для инженерно-технических работников строительно монтажных и проектных организаций.

Предисловие

Раздел I. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Глава 1. Классификация

Глава 2. Теплоизоляционные неорганические материалы и изделия

Асбест и изделия из него
Минеральная вата и изделия на ее основе
Минераловатные теплоизоляционные конструкции
Стеклянная вата и изделия на ее основе
Базальтовая вата и изделия на ее основе
Минеральные стекловолокнистые огнеупорные изделия (ГОСТ 23619—79)
Диатомит и изделия на его основе
Вулканитовые изделия
Известково-кремнеземистые изделия
Перлит и изделия из него
Совелитовые изделия
Вермикулит и изделия из него
Пеностекло
Ячеистый бетон и изделия из него
Изделия легковесные огнеупорные
Фольга алюминиевая

Глава 3. Теплоизоляционные органические материалы
Торфяные плиты
Фибролитовые плиты 
Древесноволокнистые плиты
Теплоизоляционные плиты из экспанзита
Пенопласты

Глава 4. Вспомогательные материалы

Раздел II. ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Глава 1. Испытание материалов

Определение плотности
Определение пористости
Определение механических свойств
Определение влажности
Определение сорбционной влажности (гигроскопичности)
Определение водопоглощения
Определение линейной температурной усадки
Определение содержания органических связующих
Определение гибкости
Определение теплопроводности

Глава 2. Испытания теплоизоляционных конструкций
Определение плотности тепловых потоков
Определение температуры

Глава 3. Эксплуатационные (тепловые) испытания
Выбор места испытаний
Установка приборов
Измерения и расчеты

Раздел III. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Глава 1. Изоляция трубопроводов с положительными температурами теплоносителя, расположенных в помещении и на
открытом воздухе
Общие сведения
Изоляция полносборными и комплектными теплоизоляционными конструкциями

Изоляция полуцилиндрами и цилиндрами из волокнистых материалов
Изоляция полуцилиндрами из жестких материалов
Изоляция сегментами из жестких материалов
Изоляция оберточными изделиями
Набивная изоляция
Мастичная изоляция
Изоляция арматуры и фланцевых соединений
Изоляция фасонных частей трубопроводов и сальниковых компенсаторов
Изоляция вертикальных участков трубопроводов
Покровные слои и отделка изоляции трубопроводов, арматуры и фланцевых соединений, а также фасонных частей трубопроводов
Температурные швы
Отделка изоляции

Глава 2. Изоляция объектов с отрицательными температурами
Общие сведения
Теплоизоляционные конструкции
Изоляция трубопроводов
Изоляция арматуры и фланцевых соединений
Изоляция аппаратов
Изоляция узлов аппаратов — люков, патрубков, фланцевых соединений
Изоляция изотермических резервуаров

Глава 3. Изоляция технологического оборудования с положительными температурами

Общие сведения
Изоляция готовыми теплоизоляционными конструкциями
Изоляция обёрточными штучными изделиями
Изоляция жесткими изделиями
Покровный слой
Изоляция элементов аппарата
Изоляция отдельных видов технологического оборудования

Глава 4. Изоляция трубопроводов подземной прокладки
Прокладка в проходных каналах (тоннелях)
Прокладка в непроходных каналах
Бесканальная прокладка трубопроводов

Глава 5. Изоляция промышленных печей и дымовых труб

Раздел IV. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ

Глава 1. Исходные данные для проектирования и состав проектной документации

Глаза 2. Расчеты тепловой изоляции горячих поверхностей
Общие указания
Определение теплового потока и температур в изоляции
Определение толщины изоляционного слоя по заданной плотности теплового потока

Определение толщины изоляционного слоя по заданной температуре на поверхности изоляции
Определение толщины изоляции трубопроводов по заданному падению температуры протекающей жидкости
Определение толщины изоляции трубопроводов по заданному падению температуры транспортируемого в них газа
Определение толщины изоляции трубопроводов с целью предотвращения замерзания содержащейся в них жидкости
Определение толщины изоляции паропроводов водяного пара с целью обеспечения заданных параметров пара

Глава 3. Расчет тепловой изоляции поверхностей с отрицательными температурами
Общие указания
Определение толщины изоляционного слоя для обеспечения заданного теплового потока через изоляцию поверхностей
с отрицательными температурами
Определение толщины изоляционного слоя с целью предотвращения конденсации влаги из воздуха на поверхности изоляции
Определение толщины изоляции ограждений холодильников по заданному коэффициенту теплопередачи

Глава 4. Расчет тепловой изоляции теплопроводов подземной прокладки
Расчет теплоизоляционных конструкций теплопроводов бесканальной прокладки
Расчет теплоизоляционных конструкций теплопроводов, прокладываемых в непроходных невентилируемых каналах
Определение температуры в различных точках температурного поля изолированного теплопровода
Примеры расчетов

РАЗДЕЛ V. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

Глава 1. Расчет сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций
Глава 2. Расчет температуры в ограждающей конструкции
Глава 3. Требуемое сопротивление теплопередачи наружных ограждающих конструкций
Глава 4. Расчет тепловых мостов в неоднородных ограждающих конструкциях
Глава 5. Теплоустойчивость ограждающих конструкций
Глава 6. Теплотехнический расчет водоналивных покрытий

РАЗДЕЛ VI. ИЗОЛЯЦИОННО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ

Глава 1. Укрупненные показатели трудовых затрат на монтаж тепловой изоляции

Глава 2. Техническое обеспечение работ
Механизмы
Инструмент, монтажные приспособления механизации
Средства подмащивания
Выбор технических средств обеспечения работ

Глава 3. Транспортировка и погрузочно-разгрузочные работы
Средства транспортировки изделий и конструкций
Контейнеры и поддоны
Автопогрузчики
Электропогрузчики

Глава 4. Потребность в теплоизоляционных и покровных материалах

Глава 5. Изоляция объектов с отрицательной температурой

Глава 6. Производственная база
Технологический процесс
Растворный узел
Склад полуфабрикатов
Прирельсовый склад

Глава 7. Инвентарные здания для хранения материалов, инструмента и для бытовок
Глава 8. Сдача и приемка выполненных работ
Глава 9. Техника безопасности

Приложения

Тепловая изоляция / КонсультантПлюс

1304. Устройство, материалы и эксплуатация тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны соответствовать требованиям Правил.

1305. Резервуары для хранения жидкого аммиака, рассчитанные на рабочее давление до 1,0 МПа, и изотермические резервуары должны быть снабжены тепловой изоляцией. Необходимость теплоизоляции резервуаров, рассчитанных на рабочее давление более 1,0 МПа, определяется проектом в зависимости от температуры воздуха, допустимого минимального рабочего давления и с учетом требования пункта 1350 Правил. Толщину тепловой изоляции и тепловой поток следует определять с учетом воздействия солнечной радиации.

1306. Тепловая изоляция выполняется из негорючих или трудносгораемых материалов. При применении в качестве наружной изоляции трудносгораемых материалов и пенополиуретана обеспечиваются меры, исключающие возможность воспламенения изоляции (например, орошение, защита негорючими покрытиями).

1307. Для изоляции внутренних стен и крыши изотермических резервуаров рекомендуется применять вспученный перлитовый песок стандартного гранулометрического состава с влажностью не более 0,8% мас. Заполнение перлитом межстенного пространства должно быть сплошным, без пустот. Перед заполнением межстенное пространство должно быть осушено. В случае осадки и уплотнения теплоизоляционной засыпки после охлаждения резервуара (обмерзание или появление конденсата на верхней части наружной стенки) необходимо произвести досыпку перлитового песка.

1308. Не допускается увлажнение теплоизоляционных материалов и устройств в процессе их хранения, транспортировки и монтажа.

1309. Устройство теплоизоляции днища изотермического резервуара должно исключать попадание влаги, сплошное промерзание грунта под фундаментом от хранимого аммиака и деформацию элементов конструкции резервуара.

1310. Изоляция днища изотермического резервуара в зоне окраек должна быть сплошной, из прочных твердых материалов, которые должны лежать на бетонном фундаменте одностенного резервуара и на окрайках наружного днища двухстенного резервуара. Не допускается применение сыпучих материалов и материалов с текучими свойствами (асфальта, битума) для достижения плотной укладки изоляции на основание в зоне окраек днища, а также окраек днища внутреннего резервуара на изоляцию.

1311. Неровности поверхностей оснований под изоляцию днищ изотермических резервуаров, нижних и верхних поверхностей этой изоляции должны быть ограничены допусками. Допуски определяются проектными организациями.

1312. Во избежание попадания водяных паров из окружающего воздуха в теплоизоляционный слой изотермических резервуаров с засыпной изоляцией межстенное пространство должно быть постоянно заполнено осушенным азотом с точкой росы минус 40 °C и избыточным давлением 98,06 — 490,3 Па (10 — 50 мм вод. ст.).

1313. Монтаж изоляции изотермических резервуаров производится только в теплое время года при температуре не ниже предусмотренной техническими условиями и при отсутствии атмосферных осадков. Особое внимание обращается на герметизацию швов между стыками элементов изоляции и защитно-покровного слоя.

1314. Для обеспечения безопасной эксплуатации тепловой изоляции осуществляют периодическое обследование и техническое освидетельствование ее состояния в соответствии с требованиями по проведению технического освидетельствования оболочек резервуаров для хранения жидкого аммиака. Дополнительно один раз в квартал производится визуальный осмотр тепловой изоляции с записью результатов в журнале ремонтных работ. Термографирование наружной поверхности резервуара в целях выявления участков с нарушенной теплоизоляцией проводится один раз в год.

Открыть полный текст документа

тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, виды теплоизоляций и требования к ним, порядок проведения расчетов

На чтение 8 мин. Просмотров 2.6k. Обновлено

Необходимо учитывать не только конструктивные особенности оборудования и трубопроводов, когда выбирается подходящей тип изоляционного материала, но и другие факторы. Этого требует СНиП для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.

Смотрите актуальный СНиП в формате pdf – СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003

Рассмотрим факторы, влияющие на выбор изоляционных материалов.

  1. Целевое назначение самих изоляционных материалов.
  2. Пространственную ориентацию.
  3. Возможные атмосферные воздействия.

Какие требования предъявляются к тепловой изоляции трубопроводов и оборудования, рассмотрим ниже в данной статье.

Какую функцию выполняет защита?

Одно из назначений тепловой изоляции оборудования и трубопроводов – в снижении величин по тепловым потокам внутри конструкций. Материалы покрываются защитно – покровными оболочками, которые гарантируют полную сохранность слоя, в любых условиях эксплуатации.

Большое внимание вопросам тепловой изоляции уделяют в разных направлениях промышленности и энергетики. В сооружениях и оборудовании в этих отраслях именно тепловая изоляция становится одним из наиболее важных компонентов.

Результатом становится не только снижение потерь по теплу при взаимодействиях с окружающей средой. Но и расширение возможностей по сохранению оптимального теплового режима.

Тепловая изоляция трубопроводов и её суть

Применяя изоляцию теплового вида, производители облегчают себе осуществление тех или иных процессов по технологии. Это решение широко используется во многих сферах промышленности:

  1. Металлургической.
  2. Пищевой.
  3. Нефтеперерабатывающей.
  4. Химической.

Но большего внимания изоляция удостаивается от представителей энергетики. В данном случае объекты теплоизоляции имеют вид:

  • Труб для дыма.
  • Устройств по обмену тепла.
  • Аккумуляторных баков, где хранится горячая вода.
  • Турбин с газом и паром.

Тепловая изоляция трубопроводов используется на аппаратах, которые располагаются как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это актуальное решение для теплоизоляции оборудования, например резервуаров, в которых хранится вода вместе с теплоносителями. Ряд жёстких требований предъявляется к эффективности изоляционных покрытий.

Какие именно требования предъявляются в данной сфере?

Перечень необходимых требований к материалам составляется на основе влажностных, механических, температурных и вибрационных нагрузок, которые испытывают конструкции во время монтажа. К теплоизоляционному покрытию предъявляется следующий ряд требований:

  • Эффективность в теплотехническом смысле.
  • Высокие показатели безопасности, в плане экологии и воздействия огня.
  • Долговечность вместе с эксплуатационной надёжностью.

Изоляция и СНиПы

СНиПы – это разновидности нормативных документов. В производстве они получили достаточно широкое распространение. Благодаря использованию СНиПов есть возможность выполнить теплоизоляцию по всем нормам относительно плотности. Учитывается и такой показатель, как коэффициент теплопроводности для различных типов.

Например, отдельные требования СНиП предъявляют к поверхностям, которые имеют температуру не больше 12 градусов. В данном случае обязательным требованием становится наличие пароизоляционного слоя.

Расчёт проводится по специальной процедуре с поверхностями, у которых нет определённого температурного режима. И которые слишком быстро меняют технические характеристики.

Порядок проведения расчётов

Без выполнения расчётов нельзя выбрать оптимальный материал, определить подходящую толщину. Без этого невозможно определить, какой плотностью будет обладать тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Среди факторов, оказывающих влияние на конечный результат подсчётов:

  • проведение тепла.
  • Способность защищать от деформаций.
  • Воздействия механического типа.
  • То, какой является температура на изолируемых поверхностях.
  • Вибрация на оборудовании и возможность его появления.
  • Температурный показатель в окружающей среде.
  • Предел по допустимой нагрузке.

Не обойтись и без учёта нагрузки, которая возникает при взаимодействии оборудования или трубопроводов с окружающим грунтом и транспортными средствами, которые проходят по поверхности. Специальные формулы используются для любых систем по передаче тепла, которые бывают стационарными, нестационарными.

Представляем серию формул для самостоятельного расчета толщины теплоизоляции.

Расчёт для теплоизоляции искусственно адаптируется ко всем условиям эксплуатации, характерным для того или иного и трубопровода или оборудования. Сами условия формируются при участии:

  1. Строительных материалов для подготовки к сменам времён года.
  2. Влажности, способствующей ускорению теплообмена.

Профессиональные компании предоставляют исполнителям инженерные данные для будущего строительства. Какие именно требования оказывают наибольшее влияние на выбор подходящих изоляционных покрытий?

  • Теплопроводность.
  • Звукоизоляция.
  • Возможность поглощать или отталкивать воду.
  • Уровень паропроницаемости.
  • Негорючесть.
  • Плотность.
  • Сжимаемость.

О толщине изоляции трубопровода и оборудования

Обязательно опираться на нормативы, чтобы определить допускаемую толщину для каждого конкретного оборудования. В них производители пишут о том, какая плотность сохраняется в тепловом потоке. В СНиПах приводятся алгоритмы решения разных формул вместе с самими формулами.

Для выявления минимума толщины трубопроводов в том или ином случае определяют предел по допустимым значениям потерь на тех или иных участках.

Полиуретановая изоляция


Трубопроводы с данным типом изоляции используются, когда надо укладывать конструкцию над поверхности земли, бесканального типа. При изготовлении стараются внедрить как можно больше новых технологий.

Из материалов к процессу допускаются только обладающие максимально высоким качеством. Заблаговременно их подвергают испытаниям в большом количестве, согласно СП, тепловая изоляция оборудования и трубопроводов не допускает брака.

Использование пенополиуретана позволяет снижать тепловые потери. И обеспечивает долговечность для самого материала теплоизоляции. В состав пенополиуретана входят экологически чистые компоненты. Это Изолан-345, а так же Воратек CD-100. По сравнению с минеральной ватой, теплоизоляционные характеристики пенополиуретана гораздо выше.

ППМ и АПБ изоляция

На протяжении более чем тридцати лет в трубопроводах используется так называемая пенополименарльная изоляция. Основным видом в данном случае выступает полимербетон. Его характеристики можно описать следующим образом:

  • Включение в группу Г1 при испытаниях на горючесть согласно действующим ГОСТам.
  • Температурный режим эксплуатации, позволяющий поддерживать 150 градусов.
  • Наличие структуры интегрального типа, которая совмещает в себе функции покрытия для гидроизояции вместе со слоем изоляции от тепла.

Некоторые региональные производители до недавнего времени занимались выпуском армопенобетонной изоляцией. У этого материала очень низкая плотность. А теплопроводность, наоборот, приятно удивляет.

АПБ обладает следующим набором преимуществ:

  1. Долговечность.
  2. Гидрозащитное покрытие с высокой паропроницаемостью.
  3. Оборудование не подвергается коррозии.
  4. Способность трубопровода выдерживать высокие температуры.
  5. Сопротивляемость огню.

Такие трубы хороши тем, что их можно применять для теплоносителя практически любой температуры. Это касается как сетей не только с водой, но и с паром. Вид прокладки не имеет значения.

Допустимо даже совмещение с подземной бесканальной и канальной разновидностями. Но продукция с ППУ теплоизоляцией всё ещё считается более технологичным решением.

О коэффициенте теплопроводности

Оборудование, пока оно эксплуатируется, становится возможным увлажнение – вот что больше всего влияет на расчётный коэффициент теплопроводности.

Особые правила существуют для принятия коэффициента, который предполагает увеличение теплопроводности изоляционных покрытий. Основываются при этом на ГОСТах и СНиПах, но не обойтись и без других факторов:

  • влажность грунта согласно СП.
  • Разновидности, к которой относится материал для теплоизоляции.

Коэффициент равняется единице, если речь идёт о трубах с ППУ-изоляцией, в оболочке из полиэтилена высокой плотности. Не важно, каков уровень влажности в грунте, где установлено оборудование. Другим будет коэффициент у оборудования и труб с изоляцией АПБ, имеющих интегральную структуру. И допускающих возможность того, что изоляционный слой может высохнуть.

  1. 1,1 – уровень коэффициента для конструкций, размещённых в грунтах с большим количеством воды, согласно СП.
  2. 1,05 – для грунтов, где количество воды не такое большое.

При практических расчётах используются специальные инженерные методики. Они обычно учитывают сопротивления внешним воздействиям из окружающей среды. Двухтрубная прокладка предполагает учёт взаимного теплового влияния каждого из элементов на другие.

Оптимальная толщина и дополнительные рекомендации

Одним из определяющих факторов при выборе подходящей толщины становится фактор стоимости. А данные показатели могут определяться индивидуально для каждого конкретного региона.

Расчет и выбор тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.


Watch this video on YouTube

Есть и другие параметры, которые имеют значения. Вроде расчётной температуры теплоносителя. Важно и то, на каком уровне находится температура в окружающей среде.

Каких ещё правил надо придерживаться?

Производством оборудования и труб вместе с теплоизоляцией занимаются не только российские, но и зарубежные производители.

Некоторые технологические трубопрокатные линии способны за одни сутки выпускать общего объема до трёх километров трубопроката (с длиной самой трубы до 12 метров). Диаметр продукции находится в пределах 57-1020 миллиметров. Защитная обёртка бывает полиэтиленовой, либо металлической.

Но до сих пор существуют определённые недостатки, которые не удаётся устранить на этапе производства. Их выявили специалисты, путём неоднократных практических испытаний.

  1. В процессе транспортировки труб с металлическим покрытием могут появляться деформации в изоляционном покрытии.
  2. Полиуретановая изоляция отслаивается от трубы, которая подвергается термической обработке.
  3. Защитная конструкция отсоединяется от внешних или внутренних слоёв трубы.

Главной проблемой считается способность металлических трубопроводов расширяться. Температурный нагрев приводит к тому, что качественные характеристики портятся. Потому важным фактором становится защита от таких видов воздействия.

На стабильность и устойчивость теплоизоляции объекта наибольшее влияние оказывает длина самой трубы. Не важно, для передачи какого носителя она используется. Чем больше длина – тем выше вероятность, что слой просто разрушится.

Потому и данный параметр необходимо выбирать как можно тщательнее. Сами специалисты разработали оптимальные показатели длины и диаметров труб, которые позволят сохранить конструкцию вне зависимости от того, в каких эксплуатационных условиях она находится.

Они опираются только на СНиП, ведь тепловая изоляция оборудования и трубопроводов особенно требовательна к соблюдению правил.

Тепловая изоляция труб | тепловая изоляция трубопроводов

Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов нужна для энергосбережения. Главной ее целью служит сократить до минимума расходы тепла. Изоляция используется не только в жилых помещениях, но и на производственных объектах. Покрывать изоляционным материалом необходимо трубопроводы в оборудование с технической оснащенностью, в морозильных камерах, в холодном водоснабжении, в системах отопления, вентиляции и так далее.
Кроме того, изоляция труб позволяет продлить их эксплуатационный срок, благодаря тому, что трубы не поддаются коррозии. При выборе материала следует учитывать максимальную температурную амплитуду, а также условия использования трубопроводов. Теплоизоляция трубопровода может осуществляться как минеральными, так и полимерными материалами. Они отличаются своей устойчивостью к влаге и механическому воздействию.

Виды изоляционного материала

Минеральная вата – эффективный и проверенный временем способ утепления систем трубопроводов. Ее существует два вида:
Стекловолокно. Максимальная температура, которую она может выдержать составляет 180 градусов. Средняя толщина утеплителя колеблется в пределах 20 сантиметров, а процент влагопоглощения составляет 15 процентов. Это востребованный материал, благодаря своей низкой стоимости. Как правило, стекловолокно устанавливается на надземные трубопроводы.

Каменная минеральная вата изготавливается из особых горных пород и способна выдержать температуру до 650 градусов. Благодаря своей натуральности, каменная вата не выделяет токсичных веществ и практически не поглощает влагу. Она идеальна как для бытовых, так и для производственных целей. Пенополиуретан. Тепловая изоляция трубопровода таким материалом обладает рядом преимуществ. Материал прочен и не подвержен процессам гниения, а также воздействию щелочей. Кроме того, он устойчив к атмосферным воздействиям и не выделяет токсичных веществ.

Пенопласт, средний по стоимости изоляционный материал, сохраняющий свои свойства не менее 50 лет. Существует несколько разновидностей этого материала. Например, пеноизол наносится на трубы в жидком виде и дает хорошую герметичность. Пеностекло не любят грызуны, и оно не горит.
Дополнительно для изоляции трубопроводов предусмотрена изоляционная краска и вспененные материалы. Расчет изоляции трубопровода осуществляется из размеров трубы, длины всего трубопровода, а также от вида выбранного изоляционного материала.

Тепловая изоляция резервуаров и емкостей

Тепловая изоляция емкостного оборудования повышает эффективность, снижает теплопотери, уменьшает потребление топливо-энергетических ресурсов как для высокотемпературных процессов, так и для низкотемпературных

Теплоизоляционные конструкции состоят из элементов: 

  • теплоизоляционного слоя;
  • армирующих и крепежных деталей;
  • пароизоляционного слоя;
  • покровного слоя.
При этом состав конструкции зависит от характеристик изолируемой поверхности, например пароизоляционный слой следует предусматривать при температуре изолируемой поверхности ниже 12°С. Необходимость устройства пароизоляционного слоя при температуре от 12 до 20°С определяется расчетом.
Покровный слой изоляции чаще всего выполняется из листового материала-алюминий, оцинковка.
Для изоляции поверхностей с температурой выше 400°С в качестве первого слоя допускается применение изделий с теплопроводностью более 0,07 Вт/(м×°С).

Толщина теплоизоляционного слоя зависит, в первую очередь, от цели применения тепловой изоляции оборудования (емкости), а именно:

  •  по технологическим факторам в зависимости от заданной или нормативной плотности теплового потока;
  •  с целью предотвращения конденсации влаги на поверхности;
  • для обеспечения требуемой температуры на поверхности оборудования (емкости), исходя из условий обеспечения безопасного производства работ персоналом.
Тепловая изоляция емкостного оборудования повышает эффективность, снижает теплопотери, уменьшает потребление топливо-энергетических ресурсов как для высокотемпературных процессов, так и для низкотемпературных.

Для изоляции емкостей диаметром более 4000 мм используют маты или нежесткие гнущиеся плиты. Для меньших диаметров емкостей используют изоляционные маты или другой изоляционный материал, имеющий соответствующие характеристики.

Изоляционный материал должен иметь стальные крючки, как показано на рисунке. Все соединения должны быть заполнены изоляционным материалом. Продольные и поперечные стыки матов должны быть сшиты оцинкованной проволокой

Штыри крепления изоляции к ёмкости должны быть из того же или сходного материала.
Способ изоляции А используется для изоляции плотностью ≤ 25 кг/м2.
Способ изоляции В используется для изоляции плотностью более 25 кг/м2.
Если фиксирующие штыри не были закреплены на резервуаре, то их укрепляют в соответствии с вариантом С.

В качестве альтернативного варианта, изоляционный материал может также закрепляться оцинкованной или нержавеющей стальной лентой 16 мм х 0,5 мм с шагом 300 мм.
 Стыки изоляционных плит или матов, которые укладываются в несколько слоев, должны находиться на расстоянии не менее 200 мм друг от друга, за исключением тех случаев, где расположение стыков определяет опорная конструкция.
 При использовании листового металла в качестве покровного слоя, видимые концы должны образовывать заворот кромки (фальцевое соединение), а оба конца, остающихся невидимыми, должны быть загнутыми. Любые прямые стороны, остающиеся на виду на арочных покрытиях, должны быть загнуты.
Продольные и поперечные соединения покровного слоя должны быть выполнены, как показано на рисунке.
Такой монтаж исключит появление зазоров между слоем изоляции и покровным слоем и, тем самым, предотвратит проникновение влаги и жидкости в изоляционный материал.
 
Изоляцию вертикальной накопительной емкости диаметром более 15м  выполнять следующим образом:

На поверхность емкости навариваются скобы или втулки для крепления изоляционного материала в соответствии с требованиями ГОСТ 17314-81 «Устройства для крепления тепловой изоляции стальных сосудов и аппаратов. Конструкции и размеры. Технические требования».
Как правило скобы располагают следующим образом: 

  • в горизонтальном направлении с шагом 500 мм, отступив от фланцевых соединений или сварных швов, соединяющих днища (крышки) и корпуса сосудов и аппаратов, на расстояние 70-250 мм;
  • в вертикальном направлении: на верхней половине емкости с шагом 500 мм; на нижней половине емкости с шагом 250 мм. 
Фиксация теплоизоляционных изделий может осуществляться путем накалывания материала на штыри из прутка диаметром 4-5мм, которые затем загибаются. Дополнительно темлоизоляционный материал может перевязываться проволокой диаметром 1,2-2мм. по загнутым штырям  и бандажами, установленными как правило с щагом 500мм.

Крепление покровного слоя осуществляется самонарезающими винтами 4х12 с антикоррозионным покрытием или заклепками. Шаг установки винтов (заклепок): по вертикали 150 – 200 мм, по горизонтали – не более 300 мм.

Изоляцию вертикальной накопительной емкости диаметром менее 15м выполняется аналогично, как показано на рисунке. 

Отдельное внимание стоит уделять изоляции смотривых люков.
Для изоляции люков и фланцевых аппаратов применяют съемные теплоизоляционные конструкции. Они могут быть полносборными (футляры, полуфутляры), или комплектными (матрацы и кожуха). 

В качестве теплоизоляционного материала применяют матрацв минераловатные. Размеры и количество полуфутляров определяется размерами фланцевого соединения.

При изоляции фланцевых соединений  большого диаметра к матрацам пришиваются крючки. Для фланцевых соединений большого диаметра может быть предусмотрено два и более матрацев по периметру фланца. При установке матрацев на фланцевое соединение крючки соединяются проволокой (шнуровкой), поверх матрацев затем устанавливаются бандажи.

Теплоизоляционный слой закрывается съемным металлическим кожухом, крепление которого может осуществляться замками, приваренными непосредственно к кожуху, или бандажами с замками, устанавливаемыми поверх кожуха.


Схема монтажа изоляции люков и отверстий следующая:

Тепловая изоляция горизонтальных емкостей

Для горизонтальных емкостей, теплообменников малого и среднего диаметра крепление теплоизоляционного слоя выполняется на проволочном каркасе.

Поверх матов или плит, закрепленных стяжками каркаса на поверхности оборудования, предусматривается установка бандажей с пряжками из металлической ленты. У фланцевых соединений и днищ аппаратов предусматриваются опорные конструкции. Элементы опорных конструкций в виде колец, уголков, скоб или планок могут быть приварными или крепиться с помощью болтов.

Для горизонтальных аппаратов может применяться и комбинированное крепление теплоизоляционного слоя штырями с перевязкой по штырям струнами и стяжками.

Покровный слой выполняется из алюминиевых листов,  оцинкованной или нержавеющей стали.  Толщина листов покрытия от 0,8 до 1,2 мм.

Крепление покровного слоя тепловой изоляции горизонтальных аппаратов осуществляется самонарезающими винтами 4х12 с антикоррозионным покрытием или заклепками. Шаг установки винтов (заклепок): по горизонтали 150 – 200 мм, по окружности – 300 мм.

Тепловая изоляция трубопроводов

Использование тепловой изоляции позволяет защитить теплоноситель в трубопроводе от потери тепловой энергии. Это повышает эффективность системы и дает заметный экономический эффект.

Применяя тепловую изоляцию для трубопровода холодной технологической линии или холодного водоснабжения, можно надежно защитить носитель от нагревания.

Теплоизоляция с успехом используется для защиты трубопровода от образования конденсата. Влага, оседая на трубах, провоцирует возникновение коррозии, что снижает надежность трубопровода.

Теплоизолированный трубопровод при аварийной ситуации зимой дает возможность провести необходимые ремонтные работы без риска заморозить систему.

При укладке труб в штробу в бетонной стене или в стяжку пола рекомендуется защитить трубопровод от воздействия агрессивных материалов, бетона и цемента, имеющих щелочную среду. Лучшим вариантом защиты труб от коррозии является использование тепловой изоляции из вспененного полиэтилена.

Тепловая изоляция состоит из следующих элементов:

  • теплоизоляционного слоя, непосредственно прилегающего к изолируемой поверхности и выполняющего теплозащитную функцию;
  • пароизоляционного слоя (в конструкциях с отрицательными температурами или температурой ниже окружающего воздуха), ограждающего теплоизоляцию от воздействия влаги и паров, содержащихся в воздухе;
  • деталей и устройств крепления, служащих для полного прилегания и закрепления теплоизоляционного слоя к поверхности трубопровода и наружного покрытия к самому изоляционному слою:
  • наружного защитного покрытия, предохраняющего теплоизоляционный материал от повреждений, атмосферного влияния и воздействий агрессивных сред.

Теплоизоляция накладывается после испытания трубопроводов на прочность и плотность. Монтаж теплоизоляции должен осуществляться строго по инструкции. Нарушение технологии монтажа ведет к увеличению тепловых потерь, преждевременному износу трубопровода.

Для теплоизоляции трубопроводов обычно применяются волокнистые и вспененные теплоизоляционные материалы. В последнее время стали использоваться и напыляемые материалы, а именно теплоотражающие напыляемые покрытия импортного производства.

Что такое теплоизоляция — теплоизоляция

Пример — потеря тепла через стену

Основным источником потерь тепла от дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) изготовлена ​​из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 К] х 30 [К] = 105.9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потеря = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие термоконтактного сопротивления и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м 2 K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м 2 K] x 30 [ K] = 8,28 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потери = q. A = 8,28 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизоляции не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Thermal Insulation, Inc. — О нас

Thermal Insulation поставляет профессионально установленные изоляционные решения для коммерческих и промышленных клиентов на юго-востоке с 1989 года.

Мы построили наш бизнес, облегчив жизнь нашим клиентам. Имея опыт работы в автомобильной промышленности, центрах обработки данных, пищевой промышленности, правительственных, медицинских, химических, нефтяных, энергетических, промышленных, образовательных и исправительных проектах любого размера и стоимости, компания Thermal Insulation обладает знаниями, опытом и талантами для управления любым проектом изоляции любого размера. , масштаб или сложность.

Группа менеджеров по теплоизоляции

Thermal Insulation управляется профессионалами в области изоляции, имеющими практический опыт руководства проектами самого широкого диапазона сложности и стоимости от Оклахомы до США.От Южных Виргинских островов до Вашингтона, округ Колумбия. К корпоративной команде присоединяются менеджеры филиалов в офисах во Флориде и Джорджии для скоординированного планирования и руководства проектом.

Д. Грей Хьюз


Президент

Д. Грей Хьюз (D. Gray Hughes) работает в отделе теплоизоляции с 1989 года. Начиная с должности оценщика, он был менеджером проекта, генеральным менеджером, вице-президентом и исполнительным вице-президентом. Грей был назначен президентом в мае 2007 года. В связи с общей ответственностью за корпоративное руководство, политику и прибыльность, Грей уделяет основное внимание развитию отношений с клиентами, увеличению продаж, руководству менеджерами филиалов и контролю за выполнением проектов.Грей — выпускник Университета Алабамы по специальности «Управление малым бизнесом и предпринимательство».

Связаться с Грей Хьюз

Брент Уайт


Вице-президент

Brent White начал работу с компанией Thermal Insulation в 1989 году как один из первых полевых изоляторов. Он стабильно продвигался вперед и занимал должности механика, мастера, суперинтенданта, оценщика, руководителя проекта, старшего менеджера проекта и вице-президента по контрактам.В 2001 году он был назначен корпоративным вице-президентом. Брент отвечает за менеджеров проектов, отношения с поставщиками, оценку и контроль затрат. Он специализировался на машиностроении в Университете Алабамы в Хантсвилле.

Связаться с Brent White

Грег Стивенсон, CPA


Финансовый директор

Грег Стефенсон работает в компании Thermal Insulation с 1999 года, занимаясь финансами и администрированием.Как финансовый директор Грег курирует бухгалтерский учет, страхование, управление активами, заработную плату, а также кредиторскую и дебиторскую задолженность компании. Он получил степень в области бухгалтерского учета в Обернском университете.

Связаться с Грегом Стивенсоном

Thermal Insulation, Inc. — Наша работа

Thermal Insulation имеет опыт в широком спектре коммерческих и промышленных проектов изоляции, заключая субподряд с подрядчиками по механическому оборудованию. Компания Thermal Insulation управляла проектами — от небольших работ и материалов до проектов на сумму более 3 долларов.5 миллионов. Мы регулярно выполняем сразу несколько сложных изоляционных проектов одновременно.

Листинг проекта

Ниже представлен типичный образец проектов теплоизоляции. Щелкните заголовки разделов с фотографиями проекта. Чтобы получить полный список или информацию о конкретном типе проекта, свяжитесь с нами.

Некоторые из наших клиентов:

Автомобильная промышленность

  • Сборочный завод и учебный центр Mercedes-Benz
  • Сборка Nissan и двигательные заводы

Дата-центры

  • Oxmoor Corporate Park
    Birmingham, AL
  • E * Trade Financial
    Alpharetta, GA
  • Центр обработки данных Global Crossing
    Herndon, VA
  • Wachovia Bank Silas Center
    Winston-Salem, NC

Пищевые комбинаты

  • Тайсон Фудс
  • Уэйн Фармс
  • Производство мяса Sigma

Государственные учреждения

  • Фитнес-центр Fort Benning
    Fort Benning, GA
  • Центр фон Брауна
    Хантсвилл, AL

Больницы и медицинские учреждения

  • Baptist Health
    South Miami, FL
  • Региональный медицинский центр Colquitt
    Moultrie, GA
  • Больница Джексона Мэдисон
    Джексон, TN
  • Общий медицинский центр Broward
    Ft.Лодердейл, Флорида
  • Кардиологический центр Макон-Джорджия
    Мейкон, Джорджия

Гостиничный бизнес
(Выставочные залы, аэропорты, стадионы)

  • Стадион «Дельфин»
    Майами, Флорида
  • Атланта, аэропорт Хартсфилд
    Атланта, Джорджия
  • Всемирный конгресс-центр Джорджии
    Атланта, Джорджия
  • Orange County Convention Center HVAC
    Орландо, Флорида
  • Юниверсал Студиос Острова приключений
    Орландо, Флорида

Промышленные предприятия

  • Anheuser-Busch может завод
    Rome, GA
  • Amoco
    Decatur, AL
  • 3M
    Decatur, AL

Лаборатории

  • Институт биотехнологии Гудзона-Альфа
    Хантсвилл, AL
  • Биомедицинская лаборатория Университета Центральной Флориды
    Орландо, Флорида

Офисы

  • Federal Express
    Memphis, TN
  • Здание суда округа Оцеола
    Киссимми, Флорида
  • RSA Battle House Tower
    Mobile, AL

Тюрьмы

  • Центр оценки и лечения Южной Флориды
    Майами, Флорида
  • Федеральная тюрьма города Язу
    Город Язу, MS
  • Центр заключения округа Гвиннетт
    Округ Гвиннетт, Джорджия

Школы

  • Apopka Relief High School
    Орландо, Флорида
  • Средние школы округа Ориндж
    Орландо, Флорида
  • Winter Park High School
    Winter Park, FL

5 распространенных теплоизоляционных материалов

Прежде чем решить, какой изоляционный материал, по вашему мнению, подходит именно вам, необходимо учесть несколько моментов.Каковы R-ценность, цена, звукоизоляционные свойства и воздействие на окружающую среду? Вот список из 5 наиболее часто используемых изоляционных материалов и того, что они могут для вас сделать.

Минеральная вата
Минеральная вата покрывает довольно много типов изоляции. Это может относиться либо к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла, либо к минеральной вате, которая является типом изоляции, сделанной из базальта. Минеральную вату можно купить в ватном или сыпучем виде. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары.Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

Стекловолокно
Стекловолокно — чрезвычайно популярный изоляционный материал. Одно из его ключевых преимуществ — ценность. Изоляция из стекловолокна имеет более низкую установленную цену, чем многие другие типы изоляционных материалов, и для эквивалентных характеристик R-Value (то есть термического сопротивления), как правило, является наиболее экономичным вариантом по сравнению с системами изоляции из целлюлозы или напыляемой пены. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал.При установке стекловолокна необходимо надевать необходимое защитное оборудование, так как образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла, которые потенциально могут вызвать повреждение глаз, легких и кожи. Стекловолокно — превосходный негорючий изоляционный материал со значением R в диапазоне от R-2,9 до R-3,8 на дюйм
Полистирол
Полистирол — это водостойкая термопластичная пена, которая является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол.Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале. Он используется как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Изоляция из полистирола очень жесткая, в отличие от своих более пушистых собратьев. Обычно пену создают или разрезают на блоки, что идеально подходит для утепления стен.

Целлюлоза
Целлюлоза — очень экологичная форма изоляции. Он на 75-85% состоит из переработанного бумажного волокна, обычно газетной бумаги, бывшей в употреблении.Остальные 15% — это антипирен, такой как борная кислота или сульфат аммония. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар. Таким образом, целлюлоза, возможно, не только одна из самых экологически чистых форм изоляции, но также одна из самых огнестойких форм изоляции. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7.
Пенополиуретан
Пенополиуритан в форме спрея (SPF) получают путем смешивания и реакции химикатов с образованием пены.Смешивающиеся и вступающие в реакцию материалы реагируют очень быстро, расширяясь при контакте, образуя пену, которая изолирует, герметизирует воздух и создает барьер для влаги. Они относительно легкие, весят примерно два фунта на кубический фут и имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины.

Для получения дополнительной информации о теплоизоляции посетите наш центр продуктов

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта.Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.

Добавить в доску проекта

Выберите из существующих досок проектов ниже:

Или Создайте новую доску проекта:

Товар добавлен на доску проекта. Перейдите в Моя учетная запись, чтобы просмотреть свои проекты.


Материалы и методы теплоизоляции зданий

🕑 Время чтения: 1 минута

Что такое теплоизоляция зданий?

В общем, люди, живущие в жарких регионах, хотят сделать свою внутреннюю атмосферу очень прохладной, так же как люди, живущие в холодных регионах, хотят более теплой атмосферы внутри.Но мы знаем, что передача тепла происходит из более горячих областей в более холодные. В результате происходит потеря тепла. Чтобы преодолеть эту потерю в зданиях, предусмотрена теплоизоляция для поддержания необходимой температуры внутри здания. Цель теплоизоляции — минимизировать теплопередачу между внешней и внутренней частью здания.

Материалы и методы теплоизоляции зданий

На рынке доступны следующие виды теплоизоляционных материалов:
  1. Изоляция плит или блоков
  2. Изоляционное одеяло
  3. Сыпучая изоляция
  4. Изоляционные материалы летучей мыши
  5. Изоляционные плиты
  6. Светоотражающие листовые материалы
  7. Легкие материалы

1.Изоляция плит или блоков

Блоки изготавливаются из минеральной ваты, пробковой доски, пеностекла, пористой резины или опилок и т. Д. Они крепятся к стенам и крыше для предотвращения потери тепла и поддержания необходимой температуры. Эти доски доступны размером 60 см x 120 см (или больше) с толщиной 2,5 см.

2. Изоляция одеяла

Изоляционные материалы для одеял доступны в форме одеял или в виде рулонов бумаги, которые накидываются прямо на стену или потолок. Они гибкие и имеют толщину от 12 до 80 мм.эти одеяла сделаны из шерсти животных, хлопка или древесных волокон и т. д.

3. Изоляция с неплотным заполнением

В стене предусмотрено место для стоек, где должны быть предусмотрены окна и двери. В этом подрамнике стены предусмотрена рыхлая засыпка изоляционными материалами. Материалы: минеральная вата, древесноволокнистая вата, целлюлоза и т. Д.

4. Изоляционные материалы летучей мыши

Они также доступны в виде рулонов полотна, но изолирующие рулоны летучей мыши имеют большую толщину, чем материалы типа полотна. Они также распространяются по стенам или потолку.

5. Изоляционные плиты

Изоляционные плиты изготавливаются из древесной массы, тростника или других материалов. Эти целлюлозы сильно прессуются с некоторым напряжением при подходящей температуре, чтобы сделать их твердыми плитами. Они доступны на рынке во многих размерах. И они обычно предусмотрены как для внутренней облицовки стен, так и для перегородок.

6. Светоотражающие листовые материалы

Светоотражающие листовые материалы, такие как алюминиевые листы, гипсовые панели, стальные листы, будут иметь большую отражательную способность и низкую излучательную способность.Итак, эти материалы обладают высокой термостойкостью. Тепло уменьшается, когда солнечная энергия ударяет и отражается. Они фиксируются снаружи конструкции, чтобы предотвратить попадание тепла в здание.

7. Легкие материалы

Использование легких заполнителей при приготовлении бетонной смеси также дает хорошие результаты в предотвращении потерь тепла. Бетон будет иметь большую термостойкость, если он будет сделан из легких заполнителей, таких как доменный шлак, вермикулит, заполнители обожженной глины и т. Д.

Другие общие методы теплоизоляции зданий

Без использования каких-либо теплоизоляционных материалов, как указано выше, мы можем получить теплоизоляцию следующими способами.
  • Обеспечивая затемнение крыши
  • По высоте потолка
  • Ориентация здания

8. Затенение крыши

Обеспечивая затенение крыши здания в месте, где солнце напрямую падает на здание в часы пик, мы можем уменьшить тепло за счет затенения крыши.Для притенения необходимо обеспечить точный угол наклона для предотвращения попадания солнечного света.

9. По высоте потолка

Тепло поглощается потолком и излучается вниз, в здание. Но следует отметить, что вертикальный градиент интенсивности излучения незначителен за пределами от 1 до 1,3 м. Это означает, что он может перемещаться на расстояние от 1 до 1,3 м вниз от потолка. Таким образом, установка потолка на высоте от 1 до 1,3 м от высоты человека снизит потери тепла.

10.Ориентация здания

Ориентация здания по отношению к солнцу очень важна. Таким образом, здание должно быть ориентировано таким образом, чтобы не подвергаться большим тепловым потерям.

5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке доступно множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно. У каждого из этих изоляционных материалов есть свои плюсы и минусы. В результате, решая, какой изоляционный материал вам следует использовать, вы должны знать, какой материал лучше всего подойдет в вашей ситуации.Мы рассмотрели такие различия, как R-ценность, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляцию и другие факторы, указанные ниже. Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

.1 3 Сложность в использовании вокруг дефектов
Изоляционный материал Цена / кв. Ft. R-Value / дюйм Экологически чистый? Легковоспламеняющийся? Примечания
Стекловолокно $ R-3.1 Да Нет Не впитывает воду
Минеральная вата $$ Да Нет Не плавится и не поддерживает горение
Целлюлоза $$ R-3.7 Да Да Содержит наибольшее количество переработанного материала
Полиуретан
$$$ R-6.3 Нет Да Превосходный звукоизолятор
Полистирол (EPS) $ R-4 Нет Да

1.Стекловолокно

Изоляция из стекловолокна.

Стекловолокно — наиболее распространенная изоляция, используемая в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна — опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко сотканного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето соответствующее защитное снаряжение.Тем не менее, при использовании надлежащих средств защиты установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности. Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата.

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции.Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла. Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой. №

Минеральную вату можно приобрести в войлоке или в виде сыпучего материала. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары.Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей. Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологически чистых видов утеплителя. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде.Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза является не только одним из наиболее экологичных видов изоляции, но и одной из самых огнестойких форм изоляции.Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном. И все же целлюлоза — дешевое и эффективное средство изоляции.

4. Пенополиуретан

Полиуретановая изоляция.

Пенополиуретан, хотя и не самый распространенный из изоляционных материалов, является отличной формой изоляции. В настоящее время в пенополиуретане используется газ, не содержащий хлорфторуглерода (CFC), в качестве вспенивающего агента.3). Они имеют R-значение примерно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество этого типа утеплителя — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкий термопластичный пеноматериал, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Утеплитель из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни в одном другом изоляционном материале.

Обычно пену создают или разрезают на блоки, идеально подходящие для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее), стали доступными и доступными. В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Асбест.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора.Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов. .

Доступно множество форм изоляции, каждая со своими собственными свойствами. Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Вкратце:

  • Аэрогель дороже, но, безусловно, лучший тип изоляции.
  • Стекловолокно дешевое, но требует осторожного обращения.
  • Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
  • Целлюлоза огнестойкая, экологичная и эффективная, но трудно применимая.
  • Полиуретан — это хороший изоляционный продукт, хотя и не особенно экологичный.
  • Полистирол — это разнообразный изоляционный материал, но его безопасность остается предметом споров.

Связанные сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Номинальные характеристики изоляции: расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

Расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

вводить в заблуждение кого-либо за пределами отрасли. Если вы когда-нибудь покупали утеплитель для своего дома, то знаете, что лучше утеплитель с высоким коэффициентом R. Но что именно это означает? Знаете ли вы, что коэффициент R зависит от других факторов?

Когда дело доходит до покупки более специфических изоляционных материалов, например, съемных изоляционных рубашек для горячих труб, ключевым моментом является понимание деталей трех мер изоляции.Чтобы понять хорошо известный R-фактор, важно понимать факторы, от которых он зависит, K-фактор и C.

Если вы ищете формулы для расчета этих коэффициентов, ознакомьтесь с нашей таблицей преобразования формул коэффициентов R, C и K, в которой перечислены все формулы, обсуждаемые в этой статье. Для получения дополнительной информации читайте дальше!

Я хочу
Фактор К Фактор С Фактор R
Я имею Фактор К дюйм С = К-фактор / К-фактортолщины R = дюйм толщины / K-фактор
C-фактор K = C-фактор толщины R = 1 / C-фактор
R Factor K = дюйм толщины / R-фактор C-1 / R-фактор
Ни один из
Выше
K = БТЕ-дюйм / час — фут² — ° F C = БТЕ / (час · ft · ° F) R = h · ft² · ° F / BTU

K-фактор изоляции

Что такое K-фактор изоляции?

Коэффициент К изоляции представляет собой теплопроводность материала или способность проводить тепло.Обычно у изоляционных материалов коэффициент К меньше единицы. Чем ниже коэффициент К, тем лучше изоляция. Учебное определение K-фактора: «Скорость устойчивого теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой единице площади». Это полный рот.

Упрощенно, коэффициент К — это мера тепла, которое проходит через один квадратный фут материала толщиной один дюйм за час.

Как рассчитать коэффициент K изоляции?

Если коэффициент R неизвестен, формула для расчета коэффициента K изоляции следующая:

Коэффициент K = BTU-дюйм / час — фут 2 — ° F
или
Британская тепловая единица — дюйм на квадрат Фут в час на градус Фаренгейта

Если известен коэффициент R, можно использовать эту более простую формулу для расчета коэффициента K:

Коэффициент K = дюймы толщины / коэффициент R

Как указывается коэффициент K изоляции?

К факторах сообщается при одной или нескольких средних температурах.Средняя температура — это среднее значение суммы самых высоких и самых низких температур поверхности, которым подвергается изоляционный материал.

Проще говоря, испытательное оборудование, которое определяет коэффициент K изоляционного материала, помещает образец материала между двумя пластинами, горячим и холодным, и средняя температура поверхности этих двух пластин равна средней температуре. Вот пример отчета по К-фактору изоляционного материала:

через Nomaco Insulation

Обратите внимание, что с повышением средней температуры растет и К-фактор.При сравнении изоляции важно учитывать коэффициент К и среднюю температуру.

C-фактор изоляции

Что такое C-фактор изоляции?

Коэффициент C означает коэффициент теплопроводности. Фактор C, как и K-фактор, представляет собой скорость теплопередачи через материал. Чем ниже C-фактор, тем лучше изоляционные свойства материала. Это количество тепла, которое проходит через фут изоляционного материала.

Коэффициент C зависит от толщины изоляции. Чем толще изоляция, тем ниже будет коэффициент C и, следовательно, тем лучше изоляционные свойства материала. Это одно из основных различий между коэффициентом К и коэффициентом С, потому что обычно толщина изоляционного материала не влияет на его коэффициент К.

Как рассчитать C-фактор изоляции?

Если коэффициент K неизвестен, формула для расчета коэффициента C изоляции:

БТЕ / (час · фут⋅ ° F)
или
БТЕ / час на квадратный фут на градус F разницы температур

Если известен коэффициент K, можно использовать эту более простую формулу:

Коэффициент C = коэффициент K / дюймы толщины

Коэффициент R

Что такое коэффициент R изоляции?

image by Jack Amick

Коэффициент R объединяет всю информацию о других факторах и позволяет легко судить об эффективности изоляционного материала.Коэффициент R изоляции легче всего найти из обсуждаемых факторов изоляции, и он является наиболее популярным показателем изоляционных свойств материала. Обычно он указывается на этикетке изоляционного материала. Фактор R означает термическое сопротивление. Чем выше коэффициент R, тем лучше изоляция.

Хрестоматийное определение фактора R: величина, определяемая разницей температур в установившемся режиме между двумя заданными поверхностями материала или конструкции, которая индуцирует единичный тепловой поток через единицу площади.Разве учебники не должны быть полезными?

Для упрощения, коэффициент R — это переменная величина, которая измеряет способность материала блокировать тепло, а не излучать его. Переменной является коэффициент C, который зависит от толщины материала. Это противодействие потоку тепловой энергии.

Как рассчитать коэффициент сопротивления изоляции?

Существует несколько формул для расчета коэффициента R изоляции, в зависимости от того, известны ли ваши коэффициент K и коэффициент C.Если они неизвестны, вы можете использовать следующую формулу:

ч · фут² · ° F / Btu
или
градуса F, умноженные на квадратные футы площади, умноженные на часы времени на Btus теплового потока

Если ваши K-фактор и C-фактор равны вы можете использовать следующие формулы, которые могут быть проще в использовании:

R-фактор = 1 / C-фактор
или
R-factor = толщина в дюймах / K-фактор

Имейте в виду, что эти факторы зависят от измеряемых материалов.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *