Топлината от котела достига радиаторите от тръбите чрез циркулацията на охлаждащата течност. Ако топлоизолацията на отоплителните тръби не е изпълнена, загубите на някои части от топлината са неизбежни, тъй като тръбопроводът е в контакт с околната среда и му дава част от топлинната енергия.
- Фактори, причиняващи загуба на топлина
- Изисквания за топлоизолационни материали
- Видове изолационни материали и тяхното приложение
- Изолационни материали за минерална вата
- Топлоизолация на стъклена вата \ t
- Нагревател за базалтова вълна 11) памучна вата от шлака
- Изолационна пяна от полиуретанова пяна (PPU)
- Твърда форма на изолация от полиуретанова пяна
- ППУ с течно пръскане
- Фолио полиетилен (пенополиетилен, PPP)
- Изолиране на тръбопроводи от порест каучук \ t
Фактори, причиняващи загуба на топлина
При поставяне на цялата отоплителна система в една стая, загубата на топлина би била минимална - само чрез контакта на уреда и тръбопровода с основите, другата топлина от всички елементи на системата ще бъде прехвърлена към въздушната среда на жилището. Но на практика винаги има редица фактори, които определят загубата на топлинна енергия:
- котелът и частта от тръбопровода често се намират на закрито в отоплението, което не е необходимо;
- котелът е монтиран в отделна конструкция и е свързан към отоплителната система чрез външен тръбопровод;
- отоплителната система на частните жилища консумира охлаждаща течност от централната магистрала,намира се на известно разстояние от къщата.
За да се повиши ефективността на котела, намаляването на топлинните загуби във всички тези случаи и предвидения отоплител за отоплителните тръби, разположени извън, изискват отопление на района.
Не само отоплителните тръбопроводи са снабдени с изолация, но поради следните причини изолацията на водопроводните и канализационните тръби също се извършва:
- системата за подаване на топла вода изисква топлоизолация, за да се поддържа температурата на водата, когато се премества от топлообменника към точката на засмукване на вода;
- обикновен водопровод и канализация през зимата без оборудване топлоизолация и мръсотия ще се провали.
Освен намаляване на топлинните загуби и предотвратяване на замразяването на тръбопроводите, топлоизолацията за отоплителни тръби изпълнява друга функция - защита срещу изгаряния при пряк контакт с човешкото тяло. За успешното изпълнение на техните задачи, топлоизолационните материали трябва да имат определени характеристики, които надхвърлят наложените им изисквания.
Изисквания за изолационни материали
Идеалният изолационен слой трябва да има комплекс от следните характеристики:
- малък коефициент на топлопроводимост - основното изискване, което идва от предназначението на материала;
- термична стабилност - достатъчна степен на устойчивост на температурни ефекти с запазване на основните характеристики;
- ниска горимост - изолаторът не трябва да поддържа огъня и освен това да е средство за неговото разпространение в случай на пожар встая;
- диелектрични свойства - в случай на повреда на заземяващото устройство на електрически котел, топлоизолационната обвивка на тръбопровода не трябва да се превръща в проводник на електрически ток;
- Приемливо специфично тегло - топлоизолационната обвивка не трябва да причинява значителни допълнителни натоварвания на опорите на тръбопровода;
- липса на хигроскопичност - материалът не трябва да абсорбира и акумулира в себе си вода от околната среда;
- хидроизолация - изолационното покритие трябва да предпазва тръбопровода от корозия;
- паропропускливост - когато външната абсорбция на изолатора трябва бързо да изсъхне и да възстанови своите топлоизолационни свойства.
На практика материалите, използвани за отопление на отоплителните тръби на улицата и в помещенията, отговарят на тези изисквания по различни начини, така че имат както предимства, така и недостатъци.
Важно! При избора на нагревател е необходимо да се разгледат условията за по-нататъшната му експлоатация за закупуване на черупка с най-търсените свойства.
Видове изолационни материали и техните приложения
Изолационни материали за минерална вата
Материалите от минерална вата за изолация на тръбопроводи отдавна се използват, техните свойства са добре известни и монтажът не е технически сложен.
По вид минерална вата материалите са подразделени на валцувани (ламели), листове (под формата на подложки и формовани (завършени черупки с фиксирана геометрия за тръби и тяхното свързване).елементи - тройници, кранове и др.).
Съвременните сортове изолационни материали от минерална вата са изработени под формата на фолио от едната страна на изолационния слой, запечатани в цялата област или подсилени с фибростъкло (като опция - от тънка стоманена тел).
Сортовете на изолацията от минерална вата са направени от следните материали:
- фибростъкло;
- базалтова вълна;
- на основата на шлака.
Изолация от стъклена вата
Най-известният материал, широко използван както в промишлеността, така и в ежедневието, суровината на който е смес от кварцов пясък, битката за стъкло, сода и доломит.
Предимства на стъклената вата:
- запалимост - поради основното производство на суровини (кварцов пясък), максимално допустимата температура на нагряване - 450 градуса, след което започва разрушаването;
- има специфично тегло - НЕ създава значителни допълнителни натоварвания върху опори и тръбопроводни полети;
- ниска топлопроводимост - намалява загубата на топлина и предпазва от изгаряния при пряк контакт;
- паропропускливост - при авария бързо изсъхва;
- трайност - не се разлага под въздействието на външни фактори;
- неутралност по отношение на контактните материали - не реагира с тръби и защитни мембрани, не е катализатор в други процеси;
- наличието на целия обхват на разходите.
недостатъци:
- водопропускливост - причининеобходимостта от поставяне върху изолацията на защитни покрития от поцинкована покривна желязо или пластмаса;
- хигроскопичност - абсорбира и натрупва влага от околната среда;
- значително свиване - придружено от влошаване на топлоизолационните свойства;
- необходимостта да се използва при монтажа на отделни предпазни средства - разпределя във въздуха най-малкия стъклен прах, опасен за хората при вдишване.
Обхват - външни участъци от тръбопроводи на отоплителни и водоснабдителни системи, особено в промишлеността, където площта на изолираните повърхности е голяма. Според производителите животът е от 30 до 50 години, но няма практически доказателства.
Нагревател за базалтова вълна
Този материал е направен от естествен камък (обикновено - базалт) с малко количество варовик, което увеличава неговата пластичност и стил.
Форма на освобождаване - ролки, чаршафи, майка.
Каменната вата варира по дължината на влакната, което определя нейната вибрационна устойчивост - колкото по-късо е влакното, толкова по-ниска е стабилността.
Базалтова топлоизолация, поради нейния състав и специална структура има предимства пред нагревателя за стъклена вата:
- безопасност по време на монтажа - липса на вреден прах;
- абсолютна негоримост - температура на приложение до +600 градуса;
- хидрофобност - липса на хигроскопичност и наличие на водоотблъскващи свойства;
- по-високи топлоизолационни свойства (топлопроводимост 0,0077-0.012) - поради хаотичното подреждане на влакната в нагревателя.
За изброените предимства на каменната вата можете да добавите и други предимства, които има стъклената вата.
От недостатъците може да се отбележи само грубостта на черупката, която е нежелан фактор при подреждането на топлоизолацията вътре в помещението - естетиката на такова решение на проблема е ниска.
При инсталиране на топлоизолация на отоплителни и водоснабдителни системи, вграденият слой базалтова вълна също изисква защитно покритие от поцинкована стомана или пластмаса, което предпазва материала от механични повреди и прах, което увеличава топлопроводимостта, като запълва празнотата.
Обхват - изолация на тръбопроводи и спирателни вентили на външни участъци от промишленото и битовото отопление, водоснабдяване и канализация, както и топлоизолация на строителни конструкции и комини.
шлакова вата
Материалът за производството на шлака е отпадъците от доменни пещи - шлака, която чрез добавяне на свързващо вещество се превръща в изолиращ материал с влакнеста структура, чиято гранична температура е 250 градуса.
Този материал от три разновидности минерална вата е най-малко подходящ за използване като нагревател поради високата си степен на хигроскопичност, което налага да се поддържа херметичната защита на мембраната от контакт с околната среда.
В допълнение, остатъчната киселинност, присъстваща в памучната вата от шлака, когато влезе влагатачерупката причинява образуването на киселина, разрушително действа върху стоманата. Следователно, използването на шлака върху стоманени тръбопроводи е ограничено поради допълнителните разходи, свързани с неутрализирането на тези фактори.
Шлаковия памук при ниски концентрации включва фенолформалдехидни смоли, които също усложняват процеса на работа с този материал с необходимостта от предпазни мерки.
Най-очевидната оценка на техническите характеристики на изолацията от минерална вата ще позволи изграждането на основните параметри на трите му разновидности в таблицата:
Изолационна пяна от полиуретанова пяна (PPU)
Полиуретанова пяна - напълнена с газ пластмаса, вид полиуретан, до 90% от който се състои от кухи клетки с газ (въздух). Суровината - полиуретан може да бъде от различни видове, които определят структурата на полиуретанова пяна: твърда или еластична (порест каучук). Еластични видове полиуретанова пяна за топлоизолационни устройства не се използват, а твърдите вещества са широко разпространени както за отоплителни, така и за канализационни системи.
За да се използва като топлоизолационен материал за тръби, полиуретанова пяна се предлага в две форми:
- твърда черупка, "черупка" (цяла или колективна);
- течен състав, напръскан по тръбопровода и спирателните вентили.
Твърда форма на изолация от полиуретанова пяна
PPU черупките, обикновено фолирани, се правят чрез изливане в калъпи, предназначени за тръби, течения и тройници с определен диаметър. Дебелината на черупката е също таказависи от условията на експлоатация на тръбопровода. Черупките под формата на интегрални муфти се поставят върху тръбата преди монтирането им на място, сглобяемите елементи се монтират на вече опъната тръбопровод с помощта на заключващия профил на ръбовете на нарязаната или самозалепваща вътрешна повърхност. И двата метода на топлоизолационното устройство са икономични, тъй като не изискват много време и високи транспортни разходи.
PPU черупките с твърди характеристики са естетични и се използват както в производствени условия, така и в ежедневието, но за да се предпазят от вандализъм, се изисква допълнителна инсталация от галванизирани стоманени обвивки.
Течни пръскани ППУ-складове
Разтворът от полиуретанова пяна се нанася върху топлоизолираните тръби и свързващите елементи със специален спрей, включен в комплекта оборудване. Тъй като втвърдяването на черупката се прилага следващия слой и - до проектирането на дебелината на топлоизолационната обвивка. Методът е много удобен, тъй като нагревателят прониква в недостъпни кухини и елиминира отнемащата време работа по монтирането на твърдите елементи върху области със сложен профил.
Изолационното покритие се прави в специално облекло с използване на лични предпазни средства. Ефективността на такава изолация е много висока, но изолацията на битовите отоплителни тръби не се извършва по този начин, тъй като е проектирана за големи обеми на работа и освен това е съпроводена от замърсяване на съседни площи.
SПоложителни характеристики на PPU висока топлоизолация, почти нулево свиване в процеса на работа, добри адхезионни и хидроизолационни свойства. Но с тези предимства полиуретановата пяна също има сериозни недостатъци:
- съгласно ГОСТ 30244 - е солено рубинен материал (група Г4);
- по ГОСТ 30402 - отнася се за запалими вещества (група В3);
- ГОСТ 12.1.044 свързва PPU с материали с висока степен на дим (D3) и токсичност (T4) с горене.
Съществува друг начин за използване на полиуретанова пяна за изолация на отоплителни и водоснабдителни системи - при производството на така наречените предварително изолирани тръби. Предварително изолираните тръби представляват тръбен материал, фабрично изработен в обвивка от PPU или друга изолация, покрита, от своя страна, с вграден защитен слой от полимер или стомана. Остават отворени само крайните части на тръбата с дължина 15-25 cm - само последващите изпълнения на топлоизолацията са свързани само с точките на свързване.
Използването на този вид тръбни материали елиминира необходимостта от топлоизолация на отоплителните тръби на улицата като отделен вид работа и осигурява на отоплителната система максимална ефективност, но цената на предварително изолираните линии ще бъде значително по-висока от общата стойност на тръбопровода и изолацията, закупени отделно.
Полиетиленова пяна (феноплитен, PPP)
Този топлоизолационен материал е полиуретанов полиуретанов нагревател. Формата на освобождаване е ролкаи листове (включително фолио), тръбни черупки - втулки.
Широко използван при изолацията на тръби за отопление и водоснабдяване, особено подходящ за използване на тръбна форма на материала - черупки, които се произвеждат с дължина 2 m и дебелината на стените 60, 90, 130 и 200 mm.
PEE-изолацията има високи технически характеристики, постигнати чрез комбиниране на качествата на полиетилен - еластични, но слабо топими материали, със свойствата на веществата след пяната да купуват ниска топлопроводимост и специфично тегло.
Технология на производство е екструдирането на полиетилен - суровината в контакт с катализатора се стопява в специален контейнер, след което налягането в контейнера се увеличава, материалът се разширява и в тази фаза се подлага на протичане през екструдера, за да се осигурят необходимите геометрии на продуктите.
Структура на разпенен полиетилен - малки затворени мехурчета, клетки, разделени от полиетиленови прегради и предизвикващи високи технически характеристики на PEP материалите.
PPU-топлоизолацията се използва и при производството на предварително изолирани тръби, които съкращават времето на работа. PPU обвивката за тях се извършва от двуслоен променлив профил - за фиксиране на изолация на базата.
Спецификации:
- висока устойчивост на замръзване - способност за поддържане на еластичност и топлоизолационни свойства при температури до -60 градуса,
- плътност - 30-32 kg /m3;
- ниска топлопроводимост - коефициент 0.038;
- високи звукоизолационни свойства -циркулацията на вода в тръбопроводите е абсолютно безшумна;
- ниска абсорбция на вода - до 2% от теглото му на месец, дори при пряк контакт с вода;
- висока устойчивост на петрол и петролни продукти;
- устойчивост на биологично активни среди - гъбички, плесени, разлагане;
- достатъчна топлинна устойчивост - работна температура на работа от -50 до +90 градуса, над 102 градуса. - деформирани;
- умерена запалимост - температура на запалване 300 градуса;
- безопасност - липсата на вредни емисии дори в процеса на изгаряне (разлага се на вода и въглероден диоксид);
- трайност - експлоатационен живот без загуба на характеристики над 60 години.
Изолиране на тръбопроводи от порест каучук
Този топлоизолационен материал също има затворена клетъчна структура и принадлежи към група еластомери от пяна. Съставът на веществото е безопасен за организма, а материалът има високи технически характеристики
.Традиционната форма на освобождаване за топлоизолационното устройство са ролки, листове и кухи тръби с определена дебелина на стената, проектирани за тръбни размери.
Спиновата гума има целия списък с положителни характеристики на PEE-изолацията, различаваща се само по числени стойности, така че използването му е еднакво широко разпространено както в производството, така и в ежедневието.
Важно! В допълнение към топлоизолационните свойства, пяната има антикорозионни свойства - самозалепващият вътрешен слой предотвратява директен контакт на влага с тръбопровода иобразуване на кондензат.
заключение
Всеки от изброените изолационни материали има разновидности, които ви позволяват да избирате изолационния материал, който отговаря на изискванията на специфичните условия на работа, доколкото е възможно. В допълнение, има и други материали, използвани като нагревател на тръбопроводи, както традиционни, така и модерни високотехнологични, използвани в индустрии с високи изисквания за температурния режим на охлаждащата течност.
Пазарът на материали за изолация е достатъчно широк, за да може чрез анализиране на специфичните условия да се постигне оптимален избор на топлоизолация.
