Изоляция труб

Трубы систем отопления могут вызвать заметное снижение потенциала теплоносителя до помещения, что связано с прокладкой их в неотапливаемых помещениях. Возможны также повышение уровня звукового давления и вибрации в самом помещении в результате действия циркуляционных и подпиточных насосов, а также связанные со скоростью движения теплоносителя в трубах.

Снижение температуры греющей воды, а также частичная потеря пара (при попутной его конденсации) вызываются теплопотерями, бесполезными с точки зрения обогревания помещений. При этом соответственно увеличиваются площадь нагревательной поверхности приборов в отапливаемых помещениях и расход топлива.

Экономически целесообразно покрывать трубы в неотапливаемых помещениях тепловой изоляцией, оптимальная толщина слоя которой определяется минимумом эксплуатационных расходов, связанных с наличием изоляции и бесполезных теплопотерь. Понятно, что экономик тепла достигается при увеличении стоимости тепловой изоляции. Практически толщина слоя изоляции определяется исходя из его сопротивления теплопроводности не менее 0,86 К м²/Вт (1°С м² ч/ккал) для труб d_y≤25 мм и 1,22 К м²/Вт (1,42°С м² ч/ккал) для труб d_y>25 мм.

Качество тепловой изоляции оценивается ее коэффициентом полезного действия:

η_из=(Q_тр-Q_из)/Q_тр.

Выражающим отношение количества тепла, сэкономленного при наложении изоляции (Q_тр-Q_из), к величине теплопотерь неизолированной трубой Q_тр. Теплопотери изолированной трубой Q_из длиной l определяют по выражению.

Q_из=(π*l*(t_т-t_в))/((1/(α_н*d_из))+(1/(2*λ_из))*ln(d_из/d_тр)).

где d_из - наружный диаметр изоляции;

d_тр - наружный диаметр трубы;

λ_из - теплопроводность изоляции, зависящая от температуры теплоносителя t_т.

В выражении не учтены относительно малые сопротивления внутреннему теплообмену и теплопроводности стенки трубы.

В современных конструкциях тепловой изоляции при использовании материалов теплопроводностью до 0,1 Вт/(м К) оптимальная толщина слоя обеспечивает к. п. д. изоляции, близкий к 0,8.

Тепловая изоляция труб применяется, кроме того, в местах, опасных в отношении замерзания воды в трубах малого диаметра (вблизи наружных дверей, ворот и других открываемых проемов), воспламенения и взрыва газов и пыли, ожогов людей, а также в искусственно охлаждаемых помещениях. Толщина слоя изоляции в этих случаях определяется в зависимости от технологических требований.

Существуют следующие конструкции тепловой изоляции, различающиеся по способу монтажа:

1. мастичная, наносимая на трубу вручную;
2. набивная или засыпная под каркас из сетки или в канал;
3. оберточная из лент, жгутов и матов;
4. сборная из штучных колец, скорлуп и сегментов;
5. литая, наносимая на трубу механизированным способом.

Конструкции тепловой изоляции перечислены в порядке, соответствующем уменьшению затраты ручного труда при производстве изоляционных работ. Распространенные в настоящее время оберточная и сборная конструкции начинают вытесняться литой тепловой изоляцией (например, из пенобетона), заранее наносимой на трубы в заводских условиях.

При выборе конструкции изоляции предпочтение отдается теплоизоляционным материалам экономичным, надежным в эксплуатации, позволяющим сокращать затраты труда при монтаже.

Теплоизоляционная конструкция, помимо основного изоляционного слоя и крепежных элементов (если они необходимы), имеет покровно-защитный слой, придающий изоляции правильную форму и защищающий ее от внешних механических повреждений. Защитный слой может быть штукатурным и листовым (асбестоцементным, алюминиевым и т. п.).

При наличии нескольких изолированных труб в одном помещении на поверхности защитного слоя делают цветовые обозначения для каждой трубы.

Вибрация и шум действующих насосов могут передаваться по отопительным трубам в помещения, если не будут приняты меры по их изоляции. В отдельных помещениях и зданиях временного использования эти мероприятия излишни. В системах водяного отопления гражданских зданий прежде всего рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные циркуляционные насосы. Однако в системах и водяного и парового отопления могут быть использованы также насосы общепромышленного назначения, вызывающие, как правило, вибрацию и шум.

Фундаменты таких насосов не связывают с конструкциями помещений и дополняют виброизолирующими амортизаторами. Каждый насос отделяют от отопительных магистралей двумя гибкими вставками из армированной резины. Гибкие виброизолирующие вставки длиной 900 мм состоят из внутреннего и наружного слоев резины и нескольких тканевых прокладок с проволочной спиралью между ними. Проволочная спираль, не влияя на продольную гибкость вставки, придает ей жесткость в радиальном направлении и позволяет противостоять внутреннему гидростатическому давлению.

Отопительные магистрали в местах прохода стены и перекрытия помещений снабжаются амортизирующими прокладками из резинового полотна или асбестового картона. Зазоры между трубами, прокладками и строительными конструкциями заделывают упругой мастикой.

Указанные мероприятия, а также балансировка рабочего колеса насоса, центровка осей насоса и электродвигателя, акустическая обработка стен и потолка значительно снижают уровень звукового давления в насосном помещении и препятствуют передаче вибрации и шума в окружающие помещения.

В тех случаях, когда вибрация и шум в здании недопустимы даже на низком уровне, насосное помещение устраивают за пределами здания или предусматривают систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.