То, насколько хорошо термочехол защищает оборудование от теплопотерь, зависит от его состава, материала, толщины наполнителя, внешних условий. Типовые чехлы для труб или запорной арматуры не всегда подходят для одного и того же оборудования, расположенного, например, на улице и в помещении, или даже в соседних помещениях с разным уровнем влажности.
Как выбирать чехол для конкретных рабочих условий? Какая вата дольше удерживает тепло – базальтовая или минеральная? Чем кремнеземный материал лучше обычной стеклоткани? Разбираемся в этих и некоторых других вопросах с экспертами Бекор.
От чего зависит выбор термочехла
Перечислим характеристики, которые так или иначе влияют на уровень теплопотерь. К ним относятся:
- Рабочая температура трубопровода. Как правило, чем больше разница между ней и температурой внешней среды, тем больше теплопотери. Это можно заметить на примере теплообменников или паропроводов.
- Условия эксплуатации. Самые прочные, толстые чехлы выбирают для оборудования, которое работает на открытом воздухе. Даже в неотапливаемом помещении тепловые потери техники будут меньше, чем снаружи, за счет отсутствия ветра.
- Тип и размеры оборудования. Пошив термочехлов проводят по шаблонам или индивидуальным меркам, чтобы их внутренний слой плотно прилегал к стенкам оборудования. Для емкостей, резервуаров с тонкими стенками из материалов с высокой теплопроводностью понадобятся более толстые чехлы, для пластиковых трубопроводов с толстыми стенками – более тонкие.
- Санитарные, противопожарные и другие требования. Зависят от нормативов, действующих на предприятии, и влияют на конструкцию чехла. Например, если необходим постоянный доступ к определенному участку оборудования, для него можно выбрать чехол со смотровым окном или застежкой, которая позволит быстро открыть нужный участок, отремонтировать или обслужить его.
Факт: большинство многоразовых термочехлов производят из влагостойких материалов, которые защищают наполнитель от впитывания воды и не способствуют образованию плесени.
Толщина термочехла: как правильно рассчитать (формула)
Технические правила к расчету толщины теплоизоляции содержит СП 61.13330.2012. Данный свод правил распространяется на:
- воздуховоды, газоходы, трубопроводы, технику;
- оборудование, работающее в помещениях или под открытым небом;
- системы с температурой рабочей среды от -180 до +600°С.
В формулах расчета, указанных в документе, учитываются плотность определенных изоляционных материалов, их коэффициент теплопроводности, паропроницаемость, другие параметры. Для теплоизоляции, оборудования, работающего в диапазоне температур от -20 до +300°С, выбирают материалы с плотностью не более 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности до 0,06 Вт/(м*К).
Факт: большинство наполнителей для термочехлов из минеральной ваты имеют плотность до 150 кг/м3, а теплопроводность в пределах 0,035-0,45 Вт/(м*К), что отвечает требованиям СП.
Упрощенная формула расчета толщины чехла для трубопровода выглядит так:
Толщина теплоизоляции = Теплопроводность материала * (разность температур теплоносителя и окружающей среды / допустимые теплопотери) – (Диаметр трубопровода / 2).
Таким образом, термоизоляция должна быть тем толще, чем:
- больше разница температур с окружающей средой;
- выше ее теплопроводность.
Примерный диапазон толщины зависит от типа изоляционного материала. Например, иглопробивные маты для термоизоляции емкостей и резервуаров производят с толщиной от 6 до 20 мм.
Факт: в чехлах для запорной арматуры Бекор используется сверхтонкое базальтовое волокно, которое уменьшает толщину чехла без увеличения его теплопроводности.
Спроектируем и пошьем под индивидуальные размеры и любого объема!
Виды материалов для чехлов
Как понятно из формулы расчета, эффективность теплоизоляции зависит от ее материалов. Рассмотрим разные их типы и свойства, чтобы упростить выбор:
Для наружных и внутренних слоев
- Армированная стеклоткань. Негорючий изоляционный материал, который выдерживает нагрев до +700°С. Производится на основе кремнеземной ткани. Плотная, прочная на разрыв, не боится вибраций и перепадов температур.
- Силиконовая стеклоткань. Имеет класс горючести Г1 и рабочий диапазон от -50 до +280°С. Менее плотная, чем армированный вариант. Гибкая, не пропускает к наполнителю влагу и газы, невосприимчива к воздействию большинства агрессивных веществ.
- Тефлоновая ткань. Стекловолокно с ПТФЭ-покрытием, который помогает полотну выдерживать нагрев до +260°С и охлаждение до -73°С. Устойчива к УФ-лучам, используется как диэлектрик.
- Ткань с антистатическим покрытием из ПВХ. Имеет класс огнестойкости Г2, и довольно узкий рабочий диапазон от -50 до +70 градусов. Обеспечивает электростатическую безопасность.
Для наполнителей
- Минеральная вата. Имеет низкую теплопроводность (до 0,035 Вт/(м*К)) и хороший уровень звукоизоляции. Негорючая. Может накапливать влагу в небольших количествах. Выдерживает нагрев до высоких температур.
- Базальтовая вата. Производится из расплавленных горных пород, которые в процессе вытягивают в тонкие волокна для производства полотен материалов, матов, плит. У базальтовой ваты коэффициент теплопроводности еще ниже, чем у минеральной (до 0,032 Вт/(м*К)). Для чехлов Бекор используется вата БСТВ – супертонкое плотное полотно, которое не сбивается внутри чехла со временем, выдерживает нагрев до +700°С и не поддается химическому воздействию.
В обоих случаях теплопроводность чехлов будет ниже, чем у изоляции из пенополистирола. В этом плане термочехлы уступают только несъемной термоизоляции из пенополиуретана, однако последняя уязвима к УФ-лучам.
Подбор материалов для конкретных задач: примеры
- Для запорной арматуры, задвижек, клапанов при максимальном нагреве свыше +150°С – чехлы на креплениях-хомутах или лентах велкро с внутренним слоем из кремнеземной стеклоткани с покрытием из вермикулита. Наполнитель – тонкий БСТВ.
- Для арматуры, работающей при нагреве до +150°С с риском воздействия щелочей, кислот, нефтепродуктов – изделия с внутренним слоем из стеклоткани с ПУ-покрытием. Наполнитель – БСТВ.
- Для емкостей, цистерн с ГСМ и другими горючими материалами – обкладочный слой из армированной или силиконовой стеклоткани, утеплитель из базальтовых или иглопробивных матов.
- Для аккумуляторных батарей небольшого размера – чехлы со внутренним несгораемым слоем из керамического волокна и внешним слоем из стеклоткани.
Частые ошибки при выборе
Перечислим основные ошибки, которые допускают при подборе материалов для чехлов:
- Некорректный расчет разности температур теплоносителя и окружающей среды. Чтобы получить правильные значения, нужно использовать максимальную разность температур, которая может быть достигнута на данном участке системы, а не средний показатель.
- Тонкий теплоизолирующий слой при высокой температуре теплоносителя. Экономия на толщине изоляции может привести к тому, что чехол погасит лишь малую часть теплопотерь, вместо того, чтобы компенсировать до 90% от них.
- Неподходящий изоляционный материал для внешнего слоя. Например, использование чехлов с верхним слоем, восприимчивым к воздействию масел, на объекте, где происходит перевозка ГСМ.
- Отсутствие защиты от влаги для оборудования, работающего на открытом воздухе или в условиях повышенной влажности (порты, здания, расположенные в непосредственной близости от водоемов).
- Пошив чехла без точных замеров и предварительной примерки шаблона. Актуально для оборудования сложной формы, нестандартных размеров.
Выбор толщины и изоляционных материалов чехла для конкретного оборудования – задача для инженера с профильным образованием. Имея на руках усредненные и ограниченные данные, можно лишь приблизительно оценить параметры теплоизоляции, которая понадобится в конкретном случае.
