Свод правил по проектированию и строительствуСП 41-103-2000"Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов"(одобрен постановлением Госстроя РФ от 16 августа 2000 г. N 81)

Designing of thermal insulation of equipment and pipe lines

Введение

Настоящий Свод правил содержит указания по проектированию тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов, выполнение которых обеспечит соблюдение обязательных требований к теплозащите тепловых сетей, технологических трубопроводов при строительстве, капитальном ремонте и эксплуатации теплоизоляционной конструкции, установленных действующим СНиП 2.04.14-88* "Тепловая изоляция оборудования трубопроводов".

Решение вопроса о применении данного документа при проектировании и строительстве конкретных зданий и сооружений относится к компетенции проектной или строительной организации. В случае если принято решение о применении настоящего документа, все установленные в нем правила являются обязательными. Частичное использование требований и правил, приведенных в настоящем документе, не допускается.

В данный Свод правил включены методы расчета тепловой изоляции оборудования, технологических трубопроводов и трубопроводов надземных и подземных тепловых сетей, приведены таблицы толщины изоляции, составленные с ориентацией на применение высокоэффективных утеплителей на основе новых норм плотности теплового потока через изолированную поверхность оборудования и трубопроводов, введенных постановлением Госстроя России от 31.12.97 г. N 18-80.

В разработке Свода правил принимали участие: В.Г. Петров-Денисов (руководитель работы), Б.М. Шойхет, Л.В. Ставрицкая, Ю.В. Матвеев (АО "Теплопроект"), А.В. Сладков (НИИмосстрой), В.А. Глухарев (Госстрой России), Л.С. Васильева (ГП ЦНС).

1. Область применения

Настоящий Свод правил следует применять при проектировании и монтаже тепловой изоляции наружной поверхности оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них веществ от 50 до 600°С и расположенных в зданиях, сооружениях и на открытом воздухе, а также трубопроводов тепловых сетей при надземной прокладке и подземной, выполненной в каналах и бесканально.

2. Расчет тепловой изоляции промышленного оборудования, трубопроводов и тепловых сетей

2.1. Основные расчетные зависимости для определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций

Для теплового расчета изоляции используются уравнения стационарной теплопередачи через плоские и криволинейные поверхности.

Теплопередача плоской теплоизоляционной конструкции рассчитывается по формулам: состоящей из n слоев изоляции

; (1)

плоской однослойной

; (2)

криволинейной n-слойной

; (3)

криволинейной однослойной

, (4)

где - поверхностная плотность теплового потока через плоскую теплоизоляционную конструкцию, ;

- температура среды внутри изолируемого оборудования, °С;

- температура окружающей среды, °С;

- термическое сопротивление теплоотдаче на внутренней поверхности стенки изолируемого объекта, ;

- то же, на наружной поверхности теплоизоляции, ;

- термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты стенки изолируемого объекта, ;

- то же, плоского слоя изоляции, ;

- полное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты n-слойной плоской изоляции;

- термическое сопротивление i-го слоя, ;

- линейная плотность теплового потока через цилиндрическую теплоизоляционную конструкцию, Вт/м;

- линейное термическое сопротивление теплоотдаче внутренней стенки изолируемого объекта, ;

- то же, наружной изоляции, ;

- линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты цилиндрической стенки изолируемого объекта, ;

- то же, цилиндрического слоя изоляции, ;

- полное линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты n-cлойной цилиндрической изоляции;

- линейное термическое сопротивление i-го слоя, .

В уравнениях (1)-(4) термические сопротивления теплоотдаче и кондуктивному переносу теплоты определяются по формулам:

; ; ; ; ; (5)

; ; ; (6)

; , (7)

где , - коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности стенки изолируемого объекта и наружной поверхности изоляции, Вт /( °С);

, , - коэффициенты теплопроводности соответственно материала стенки изолируемого объекта однослойной изоляции, изоляции i-го слоя n-слойной изоляции, ;

, , - толщина соответственно стенки изолируемого объекта, однослойной изоляции i-го слоя n-слойной изоляции, м;

, - внутренний и наружный диаметры стенки изолируемого объекта, м;

- наружный диаметр изоляции, м;

, - наружный и внутренний диаметры i-го слоя n-слойной изоляции, м.

Распределение температур в многослойной изоляции рассчитывается по формулам:

температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки изолируемого объекта плоской фирмы:

; ; (8)

температура на наружной поверхности первого слоя изоляции, на границе 1-го и 2-го слоев