Таблица теплоотдача стальной трубы: Примерная теплоотдача (тепловая мощность) от металлических труб в воздух в зависимости от разницы температур трубы и окружающего воздуха

Теплоотдача 1 м стальной трубы – проводим расчет

Расчёт теплоотдачи трубы требуется при проектировании отопления, и нужен, чтобы понять, какой объём тепла потребуется, чтобы прогреть помещения и, сколько времени на это уйдёт. Если монтаж производится не по типовым проектам, то такой расчёт необходим.

Стальная труба

Для каких систем нужен расчёт?

Коэффициент теплоотдачи считается для тёплого пола. Всё реже эта система делается из стальных труб, но если в качестве теплоносителей выбраны изделия из этого материала, то произвести расчёт необходимо. Змеевик – ещё одна система, при монтаже которой необходимо учесть коэффициент отдачи тепла.

Радиатор из стальных труб

Регистры – представлены в виде толстых труб, соединённых перемычками. Теплоотдача 1 метра такой конструкции в среднем – 550 Вт. Диаметр же колеблется в пределах от 32 до 219 мм. Сваривается конструкция так, чтобы не было взаимного подогрева элементов. Тогда теплоотдача увеличивается. Если грамотно собрать регистры, то можно получить хороший прибор обогрева помещения – надёжный и долговечный.

Как оптимизировать теплоотдачу стальной трубы?

В процессе проектирования перед специалистами встаёт вопрос, как уменьшить или увеличить теплоотдачу 1 м. стальной трубы. Для увеличения требуется изменить инфракрасное излучение в большую сторону. Делается это посредством краски. Красный цвет повышает теплоотдачу. Лучше, если краска матовая.

Расчет

Другой подход – установить оребрение. Оно монтируется снаружи. Это позволит увеличить площадь теплоотдачи.

В каких же случаях требуется параметр уменьшить? Необходимость возникает при оптимизации участка трубопровода, расположенного вне жилой зоны. Тогда специалисты рекомендуют утеплить участок – изолировать его от внешней среды. Делается это посредством пенопласта, специальных оболочек, которые производятся из особого вспененного полиэтилена. Нередко используется и минеральная вата.

Производим расчёт

Формула, по которой считается теплоотдача следующая:

Q = K*F*dT, где

• К – коэффициент теплопроводности стали;
• Q – коэффициент теплоотдачи, Вт;
• F – площадь участка трубы, для которого производится расчёт, м² dT – величина напора температуры (сумма первичной и конечной температур с учётом комнатной температуры), ° C.

Коэффициент теплопроводности K выбирается с учётом площади изделия. Зависит его величина и от количества ниток, проложенных в помещениях. В среднем величина коэффициента лежит в пределах 8-12,5.

dT называется также температурным напором. Чтобы параметр высчитать, нужно сложить температуру, которая была на выходе из котла, с температурой, которая зафиксирована на входе в котёл. Полученное значение умножается на 0,5 (или делится на 2). Из этого значения вычитается комнатная температура.

dT = (0,5*(T₁ + T₂)) — T_к

Если стальная труба изолирована, то полученное значение умножается на КПД теплоизоляционного материала. Он отражает процент тепла, который был отдан при прохождении теплоносителя.

Рассчитываем отдачу для 1 м. изделия

Посчитать теплоотдачу 1 м. трубы, выполненной из стали, просто. У нас есть формула, осталось подставить значения.

Q = 0,047*10*60 = 28 Вт.

Здесь

• К = 0.047, коэффициент теплоотдачи;
• F = 10 м², площадь трубы;
• dT = 60° С, температурный напор.

Об этом стоит помнить

Хотите сделать систему отопления грамотно? Не стоит подбирать трубы на глазок. Расчёты теплоотдачи помогут оптимизировать траты на строительство. При этом можно получить хорошую отопительную систему, которая прослужит долгие годы.

Регистры отопления, монтаж металлических труб (отопление, водоснабжение)

Регистры водяного отопления из круглой трубы

Стальные регистры отопления из круглой стальной трубы способствуют снижению затрат на изготовление системы прогрева воздуха в помещениях. Считаются простым, относительно недорогим решением. По отдаче тепла значительно лучше конверторов. Имеют высокий КПД, меньшую сопротивляемость потоку теплоносителя.

Регистром отопления называется труба-носитель отопительной системы с естественной или принудительной циркуляцией жидкости. Они присутствуют во всех радиаторах централизованного обогрева помещений. Регистр с добавочными ребрами для увеличения площади теплоотдачи является радиатором отопления. Распространенный материал — чугун или стальная труба. Регистрами считаются так же трубы магистрального отопления.

Для уменьшения взаимного облучения теплом свариваются из гладких труб с параллельным расположением в вертикальной ориентации на расстоянии минимум на 5 см большем диаметра. Теплоносителем с изоляцией поверхности металла от воздуха (теплый пол) или в нежилых помещениях вместо воды может быть антифриз. Применяются в однотрубной и двухтрубной системах отопления.

Расчет сечения регистров

Расчет оптимального диаметра для изготовления регистров водяного отопления при высоте помещения до 3-х метров можно сделать с помощью таблицы ниже. Данные по возможностям обогрева указаны для 1-го погонного метра регистра. Из таблицы видно, что стальная труба даже без дополнительного добавления ребер, имеет неплохой КПД. У регистра, при низком гидравлическом сопротивлении, выше теплоотдача на единицу площади поверхности по сравнению с чугуном или радиатором из стали. Срок службы одинаковый.

Большое помещение требует наличие соответствующего объема теплоносителя в регистрах отопления и большой котел / бак для нагрева воды. При этом для равномерного прогрева лучше увеличивать не общую длину труб, а диаметр. Компактная система отопления более проста в монтаже и обслуживании, надежна. Тип соединения труб — сварка или фланец. Система со стальными регистрами отопления выдерживает рабочее давление до 10 кг/см².

таблица мощности, размеры, объем воды в литрах, технические характеристики, срок службы

Стальной радиатор — это прямоугольная панель, состоящая из сваренных стальных листов, на которых отштампованы специальные углубления. При сварке они образуют каналы, нужные для циркулирования теплоносителя.

Для того чтобы выбор радиатора для системы отопления был правильным, нужно знать их основные технические характеристики. Иначе можно получить результат, совершенно противоположный желаемому.

Стальные радиаторы отопления

Сталь отличают такие параметры, как прочность, гибкость и пластичность, что особенно важно при сварочных работах. Кроме того, такой металл хорошо проводит тепло, поэтому её использование в изготовлении батарей для отопления вполне оправданно.

Фото 1. Стальной панельный радиатор, установленный под окном, с нижним типом подключения системы отопления.

Технические характеристики: таблица мощности

Характеристики	Наименование единиц
Теплоотдача	1200 до 1800 ватт
Рабочее давление	от 6 до 10 атмосфер
Температура теплоносителя	от 110 до 120 °C
Межосевое расстояние	как высота радиатора минус 50 — 70 см. У трубчатых — от 120 мм до 2930 мм.
Габариты	Длина до 3-х метров, высота от 20 до 90 сантиметров
Толщина стали	от 1,15 до 1,25 мм.
Долговечность	до 50 лет

Размеры панельных и трубчатых

Стальные радиаторы могут быть двух видов:

• Трубчатые. Батарея состоит из нескольких стальных труб, сваренных между собой. Конструкция изделия такова, что можно придумывать различные формы для радиатора, поэтому этот вариант считается боле дорогим.
• Панельные. Изделия могут включать в себя от 1 до 3 панелей, каждая из которых состоит из двух плоских профилей. На пластинах присутствуют каналы вертикального типа, представляющие собой пути для теплоносителя. Данный вариант производства отличается наименьшими затратами.

Что касается габаритов, то панельные радиаторы могут обладать длиной до 3 метров. Высота может составлять от 200 до 900 мм.

Трубчатые модели, в теории, могут быть абсолютно любой длины, но их глубина ограничивается 22,5 см. Высота может составлять от 190 до 3000 мм.

Уровень теплоотдачи

Как показывает практика, показатель теплоотдачи стальных радиаторов может составлять от 1200 до 1800 Вт. Разброс достаточно большой, что объясняется разными размерами изделия, маркой производителя и моделью радиатора.

Важно! Одной из отличительных особенностей стальных радиаторов является тот факт, что они очень быстро нагреваются, после чего начинают постепенно обогревать помещение.

Рабочее давление

Данный показатель зависит от типа радиатора. Для пластинчатых радиаторов это значение колеблется от 6 до 10 атмосфер. У трубчатых изделий этот показатель несколько выше — до 15 атмосфер. Но даже этих значений недостаточно для использования стальных батарей в многоквартирных домах с общей системой отопления.

Объем и температура воды или другого теплоносителя

​

В данном случае, сталь является не самым лучшим вариантом, ведь воздействие воды для нее является просто губительным.

Безусловно, производители всячески стараются решить эту проблему, придумывая различные защитные покрытия, но часто происходит так, что ситуация от этого не меняется.

Именно поэтому, если вы живете в многоэтажном доме, то стальные радиаторы будут для вас не самым лучшим вариантом. Дело в том, что с приходом тепла, воду с батарей сливают, что может привести к появлению ржавчины.

Стальные батареи, вне зависимости от их типа, могут выдерживать температуру воды до 120 градусов Цельсия. Объем жидкости, которую вмещает прибор, зависит от его габаритов. Как правило, в паспорте устройства указано, сколько литров он может эффективно прогреть.

Вам также будет интересно:

Межосевое расстояние

Межосевое расстояние представляет собой разницу расположения верхнего и нижнего коллектора. Данный показатель будет различным, в зависимости от вида радиатора:

• Панельные модели. Межосевое расстояние равняется высоте самого радиатора за вычетом 50-70 сантиметров.
• Трубчатые. В данном случае, параметр составляет от 12 до 293 сантиметров.

Важно! Радиаторы, изготовленные из стали, могут обладать разным видом подключения — нижним и боковым. Показатель межосевого расстояния важен только в том случае, если стальные радиаторы имеют боковое подключение.

Толщина

Многие покупатели попросту не обращают внимание на этот параметр, что совершенно неправильно. Очевидно, что чем толще сталь, тем лучше для ее дальнейшей эксплуатации. В зависимости от производителя, этот параметр может составлять от 1,15 до 1,25 мм.

Срок службы

Сталь является одним из самых надежных материалов, способных прослужить долгие годы. Конечно, если на нее не воздействуют различные вредные факторы, вроде коррозии. То же самое относится и к батареям отопления.

Эксплуатационный срок может быть выше, если радиаторы обладают достаточно толстыми стенками — около 1,3 мм. Подобные изделия выпускают известные бренды, которые отвечают за качество своей продукции. Средний срок эксплуатации, если соблюдаются нормы рабочего давления, составляет 20 лет.

Простота монтажа

Стальные радиаторы отличаются достаточно простым процессом монтажа. Крепить изделие можно к стене или к полу, с помощью крепежных деталей.

Если изделие подключается к полу, то это позволяет спрятать трубы под напольным покрытием. Кроме того, есть возможность прямого подключения датчика температуры к радиатору отопления.

Преимущества и недостатки

Чтобы оценить правильность выбора того или иного изделия, нужно рассмотреть его основные положительные и отрицательные стороны. В случае со стальными батареями, преимущества следующие:

​

• Очень хорошая теплоотдача, которая достигается двумя путями — конвекцией (в случае с панельными радиаторами) и нагревом воздуха в помещении.
• Стальные модели обладают простой конструкцией, поэтому риск поломки какой-нибудь детали минимален.
• Легкость монтажа, которая обусловлена и небольшим весом батарей.
• Стальные радиаторы обладают более доступной стоимостью, если сравнивать их с алюминиевыми изделиями.
• Просто для дизайнеров. Этот пункт в большей степени относится именно к трубчатым радиаторам.

Что касается недостатков, то их несколько:

• Самый главный недостаток — это воздействие коррозии. Дело в том, что когда воду с батарей сливают, то батареи начинают ржаветь изнутри.
• Стальные радиаторы не могут противостоять гидравлическим ударам и скачкам давления. Все это приведет к прорыву батарей, ведь они изготавливаются с помощью сварочного метода, т.е. на них есть швы.
• Часто бывает так, что покрытие краски слезает с батарей под воздействием больших температур.

Полезное видео

В видео подробно показано, как можно установить стальной радиатор панельного типа.

Заключение

Оценив все параметры и технические данные радиаторов из стали, можно сделать один вывод — это достаточно неплохой вариант, но для дома, обладающего индивидуальным отоплением. Основные параметры выбора стальных обогревателей — это хорошая теплоотдача, а также простота монтажа и доступная стоимость. Риск выхода из строя минимален, а срок службы очень продолжительный.

Как рассчитать вес, теплоотдачу и характеристику стальных труб отопления

Расчёт теплоотдачи трубы требуется при проектировании отопления, и нужен, чтобы понять, какой объём тепла потребуется, чтобы прогреть помещения и, сколько времени на это уйдёт. Если монтаж производится не по типовым проектам, то такой расчёт необходим.

Стальная труба

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 268
Источник: http://TrubyGid.ru/teplootdacha

Сортамент водогазопроводных труб

Водогазопроводные трубы делаются соответственно с требованиями госстандарта – ГОСТ 3262-75. Он действует уже больше 40 лет и регламентирует все размеры и требования в техническом плане.

В сортаменте выделяется 3 разновидности труб:

Вид трубы определяется толщиной стены. Она может изменяться для разного диаметра от 1,8 до 5,5 мм. Усиление стенок позволяет изделиям держать большее давление и обеспечивает более большой служебный срок. При этом, естественно, становится больше расход металла на изготовление, стоимость и вес.

Приведенная в ГОСТе таблица веса стальных водогазопроводных труб дает возможность определить массу 1 м погонного в зависимости от типа и диаметра.

Важно! Масса, конкретная по таблице, считается теоретической, практическое значение отличается на 4-8%, что бывает ощутимо при больших партиях. Цинковые изделия всегда тяжелее приблизительно на 3-5%.

Как видно из таблицы, труба водогазопроводная стальная как правило имеет символический проход от 6 до 150 мм, что отвечает интервалу от ? до до 6 дюймов. Размеры в дюймах постоянно применяются для маркировки соединителей и запорно-регулирующей арматуры. Благодаря этому особенно важно правильно оперировать этими единицами измерения при комплектации системы.

На заметку: если рядом нет таблицы, можно лично провести пересчет диаметра. Для этого вполне достаточно знать, что 1 британский дюйм отвечает средней толщине большого пальца взрослого мужчины и равняется 25,4 мм. Все калибры запросто установить, разделив значение условного прохода на 25 с округлением до близлежащего обычного значения.

Масса трубы может быть также найдена ручным способом при помощи обычных формул геометрии и физики, предоставленных на рисунке ниже. При крупных объемах расчетов хорошо применять специализированный online калькулятор, который дает возможность автоматизировать процесс.

На рисунке приняты следующие определения:

d – внутренний размер трубы;

D – внешний диаметр;

b – толщина стены;

S – площадь металла в поперечном сечении;

V – объем металла;

m – масса изделия;

? – удельный вес стали, равный 7,85 г/см3.

Важно! Нужно брать во внимание, что диаметр внутри и символический проход – это не тоже самое. Трубы с различными толщинами стенок имеют различные внутренние диаметры при одинаковом условном проходе. Под относительным проходом знают некую типовую величину в линейке сортамента, которая лишь приблизительно равна значению d. Приведение труб различных типов к одному условному диаметру существенно облегчает выбор фасонных компонентов и прочих деталей.

Следует сказать большие характеристики прочности труб из стали. Они имеют жесткость, специфическую для прута из металла подобного диаметра. При этом очень дешево и легко. Так, изделие самого тяжёлого типа станет иметь вес на 30-40% меньше, чем цельнометаллический прокат.

Из-за этого, водогазопроводная труба широко используется не только для транспортировки разных сред любой температуры, но еще в строительстве и автомобилестроении для строения самых разных конструкций.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 3008
Источник: https://offthevylc.ru/otoplenie/kak-rasschitat-ves-teplootdachu-i-harakteristiku.html

Цены на медные трубы

медные трубы

Чуть ниже, под самими калькуляторами, будут приведены необходимые пояснения по проведению расчетов.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 134
Источник: https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyatory-rascheta-parametrov-registra-otopleniya.html

Виды отопительных регистров

Стальные отопительные регистры собой представляют водогазопроводные или трубы из стальной ленты, которые при помощи сварки соединяются в приборы для обогревания помещений. Они бывают различной комбинации. Соответственно с формой приборов выделяют следующие разновидности:

На рисунке показаны некоторые варианты их конструктивного выполнения.

Секционные со своей стороны делятся на виды в зависимости от варианта соединения: ниткой или колонкой. В первом варианте нагретая жидкость проходит постепенно по каждой трубе, двигаясь по прибору, как в змеевике. В другом – тепловой носитель входит в каждую дальнейшую трубу с обеих сторон параллельно, как показано на рисунке выше.

Порой используют подобные конструкции из металлопрофиля прямоугольного или квадратного сечения. Они чуть дороже круглых, но могут быть комфортны для самостоятельного изготовления если есть наличие начального материала.

Не обращая внимания на некрасивый внешний вид, стальные регистры очень востребованы в помещениях технического назначения. Их часто можно повстречать в гаражах, мастерских, производственных цехах, а порой и в зданиях общественного значения. Некоторые владельцы дома отдают предпочтение конкретно регистрам из труб из-за условной недорогой цены изделия и возможности изготовления собственными руками прибора необходимой длины и формы.

По способности отдавать тепло эти приборы немного проигруют отопительным приборам подобной длины, однако при этом имеют меньшую цену. Главным преимуществом гладкотрубных регистров считается легкость в уходе за ними. Собственно удобство постоянного очищения обуславливает их регулярное применение в медучреждениях.

Для увеличения отдачи тепла трубы из стали применяют оребрение из пластин. Они значительно делают больше площадь контакта с находящимся вокруг воздухом, к тому же совершенствуют конвекцию. Результативность подобных радиаторов приблизительно раза в 3 больше, чем гладкотрубных. Минус регистров с оребрением только в трудности убирания пыли, которая накапливается между пластинами.

Есть и более непростые современные конструкции вертикальных регистров. Они бывают как прямыми, так и дугообразными в плане, повторяя черты очень сложных форм архитектуры. Могут быть варианты расположения колонок в один или два ряда. Такие регистры довольно удобны для больших высоких помещений и дают свободу отважным решениям дизайнеров.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2379
Источник: https://offthevylc.ru/otoplenie/kak-rasschitat-ves-teplootdachu-i-harakteristiku.html

Калькуляторы расчета параметров регистра отопления

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для обогрева помещения

Перейти к расчётам

Калькулятор для подбора оптимальных параметров регистра отопления

Перейти к расчётам

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 232
Источник: https://stroyday. ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyatory-rascheta-parametrov-registra-otopleniya.html

Производим расчёт

Формула, по которой считается теплоотдача следующая:

Q = K*F*dT, где

• К – коэффициент теплопроводности стали;
• Q – коэффициент теплоотдачи, Вт;
• F – площадь участка трубы, для которого производится расчёт, м2 dT – величина напора температуры (сумма первичной и конечной температур с учётом комнатной температуры), ° C.

Коэффициент теплопроводности K выбирается с учётом площади изделия. Зависит его величина и от количества ниток, проложенных в помещениях. В среднем величина коэффициента лежит в пределах 8-12,5.

dT называется также температурным напором. Чтобы параметр высчитать, нужно сложить температуру, которая была на выходе из котла, с температурой, которая зафиксирована на входе в котёл. Полученное значение умножается на 0,5 (или делится на 2). Из этого значения вычитается комнатная температура.

dT = (0,5*(T1 + T2)) — Tк

Если стальная труба изолирована, то полученное значение умножается на КПД теплоизоляционного материала. Он отражает процент тепла, который был отдан при прохождении теплоносителя.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1033
Источник: http://TrubyGid.ru/teplootdacha

Заключение

Трубопровод из стали является максимально прочным, долговечным изделием с хорошей отдачей тепла. Регистры из гладких труб могут иметь разные комбинации, довольно удобны в уходе и не просят периодической промывки. Это дает возможность им удачно конкурировать с легкими биметаллическими и металлическими радиаторами, а еще с классическими «неубиваемыми» радиаторами из чугуна.

Водогазопроводные трубы стали широко распространены в наружных тепловых сетях при открытой прокладке благодаря большой жесткости и устойчивости к износу. Правильность применения труб из стали для отопления помещений определяется эксплуатационными условиями, возможностями в финансовом плане и хорошим вкусом владельцев. Использование регистров наиболее резонно в производственных и технических помещениях, но и в остальных случаях у них отыщутся собственные положительные качества.

Расчет веса круглой и профильной трубы

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 905
Источник: https://offthevylc.ru/otoplenie/kak-rasschitat-ves-teplootdachu-i-harakteristiku.html

Кол-во блоков: 9 | Общее кол-во символов: 9545
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

1. https://offthevylc.ru/otoplenie/kak-rasschitat-ves-teplootdachu-i-harakteristiku.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 6292 (66%)
2. http://TrubyGid.ru/teplootdacha: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2887 (30%)
3. https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyatory-rascheta-parametrov-registra-otopleniya.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 366 (4%)

Тепловые потери из изолированной трубы

сб, 19 дек 2015

Потери / теплопотери происходят от трубопровода, по которому текучая среда более горячая / холодная, чем температура окружающей среды. Изоляция снижает потери тепла в окружающую среду. Потери тепла зависят от ряда факторов, таких как толщина изоляции, температура окружающей среды, скорость ветра и т. Д. В этой статье показано, как рассчитать теплопотери из изолированной трубы и неизолированной трубы в окружающую среду.

Пример

A 3-дюймовая труба из углеродистой стали, по которой проходит горячее масло при температуре 180 ° C, изолирована изоляцией из силиката кальция толщиной 50 мм. Изоляция облицована листом с коэффициентом излучения поверхности 0,9. Температура окружающей среды составляет 28 ° C, а скорость ветра составляет 3,5 м / с. s. Рассчитайте температуру поверхности и потери тепла из изолированной и неизолированной трубы.

Общий коэффициент теплопередачи изолированной трубы определяется следующим образом.

где, k _PIPE , k _INSULATION — теплопроводность трубы и изоляции.h _в — коэффициент теплопередачи для текучей среды, протекающей в трубе, а h _{— воздух,} — коэффициент теплопередачи за счет воздуха, выходящего за пределы трубы. Первые два члена знаменателя в приведенном выше уравнении обычно меньше по сравнению с остальными членами, и ими можно пренебречь. В этом примере игнорируется первый член, связанный с трубной жидкостью.

Коэффициент теплопередачи на воздушной стороне, ч

_ВОЗДУХ

Теплопередача на воздушной стороне происходит за счет комбинированного действия конвекции и излучения.Предположим, что температура на поверхности оболочки t_surface и поверхности стальной трубы t_interface . Рассчитайте среднюю температуру воздушной пленки следующим образом.

  t_average = (t_surface + t_ambient) / 2  

Оценить термодинамические свойства воздуха, такие как теплопроводность (k), вязкость (μ), коэффициент расширения (β = 1 / t_average), плотность воздуха (ρ), кинематическая вязкость (ν), удельная теплоемкость (Cp) и температуропроводность (α ) при средней температуре воздушной пленки.Эти свойства доступны в литературе в виде таблиц, их можно преобразовать в полиномиальную форму с помощью функции ЛИНЕЙН в Excel. Число Рейнольдса (Re), число Прандтля (Pr) и число Рэлея (Ra) рассчитываются на основе вышеуказанных свойств.

ч_излучение

Коэффициент теплопередачи за счет излучения рассчитывается по следующей формуле.

  h_radiation = σ ε (t_surface  4  - t_ambient  4 ) / (t_surface - t_ambient)  

где σ — коэффициент Стефана Больцмана, а ε — коэффициент излучения для плакированной поверхности.

h_конвекция

Коэффициент конвективной теплопередачи складывается из принудительной и свободной конвекции. Принудительную конвекцию можно смоделировать на основе корреляции Черчилля и Бернштейна.

  h_force = Nu.k_air / D3  

Свободная конвекция рассчитывается на основе корреляции Черчилля и Чу.

  h_free = Nu.k_air / D3  

Комбинированный коэффициент теплопередачи за счет принудительной и свободной конвекции рассчитывается с использованием следующего соотношения.

  Nu_combined = (Nu_force  4  + Nu_free  4 )  0,25  
  h_convection = Nu_combined.k_air / D3  

Коэффициент теплопередачи на стороне воздуха рассчитывается следующим образом.

  h_air = h_radiation + h_convection  

Общий коэффициент теплопередачи, U

Данные о теплопроводности изоляционного материала и трубы указаны в литературе и зависят от температуры. Его можно вписать в полиномиальное уравнение с помощью функции ЛИНЕЙН в excel.Сопротивление теплопередаче труб и изоляции рассчитывается по следующей формуле.

  r_pipe = D3.ln (D2 / D1) / 2.k_pipe 
  r_insulation = D3.ln (D3 / D2) / 2.k_insulation  

Общий коэффициент теплопередачи рассчитывается как.

  r_overall = r_pipe + r_insulation + 1 / h_air 
  U = 1 / r_overall  

Расчетное количество тепла, протекающего через изоляцию.

  Q = (t_operating - t_ambient) / r_overall  

Сделана пересмотренная оценка температуры поверхности раздела и поверхности.

  t_interface = t_operating - Q.r_pipe 
  t_surface = t_interface - Q.r_insulation  

Вышеуказанные шаги повторяются с этими новыми оценками до тех пор, пока не будет незначительной разницы в температуре.

Тепловые потери на единицу длины трубы оцениваются следующим образом.

  Тепло  Потери  = πD3 Q  

Труба неизолированная

Для потери тепла из неизолированной трубы все вышеупомянутые шаги повторяются, но сопротивление изоляции не учитывается.

  r_pipe = D2.ln (D2 / D1) / 2.k_pipe 
  r_overall = r_pipe + 1 / h_air  

Для этого примера температура поверхности и потери тепла следующие.

Таблица потерь тепла из изолированной трубы

Анализ трубопроводной сети
Оценка параметра двоичного взаимодействия с помощью регрессии

Сравнение импедансной системы обогрева с теплоотводом с минеральной изоляцией для градирен (конференция)


Пачеко, Дж. Э., и Колб, В. Дж. Сравнение системы импедансного обогрева с теплоотводом с минеральной изоляцией для градирен . США: Н. П., 1997.
Интернет.


Пачеко, Дж. Э. и Колб, В. Дж. Сравнение системы импедансного обогрева с теплоотводом с минеральной изоляцией для градирен . Соединенные Штаты.


Пачеко, Дж. Э., и Колб, В. Дж.Сидел .
«Сравнение импедансной системы обогрева с теплоотводом с минеральной изоляцией для градирен». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/459382.

@article {osti_459382,
title = {Сравнение системы импедансного обогрева и теплоотвода с минеральной изоляцией для градирен},
author = {Пачеко, Дж. Э. и Колб, В. Дж.},
abstractNote = {Нетрадиционный тип системы отопления проходит испытания в Sandia National Laboratories для использования в градирнях с солнечной тепловой энергией. В этой системе, называемой импедансным нагревом, электрический ток протекает непосредственно по трубе для поддержания желаемой температуры. Труба становится резистором, в котором выделяется тепло. Импедансный нагрев имеет много преимуществ по сравнению с ранее использовавшимися теплоотводами с минеральной изоляцией (MI). Система импедансного нагрева должна быть намного более надежной, чем кабель с обогревом, поскольку не используются деликатные соединения и кабели, а основной компонент, трансформатор, по своей сути надежен. Большим преимуществом импедансного нагрева является то, что система может иметь размер, позволяющий быстро нагревать трубопровод, чтобы обеспечить быстрое время отклика, необходимое для циклических электростанций, таких как солнечные электростанции.В этой статье экспериментальные результаты тестирования системы импедансного нагрева сравниваются с тепловым следом MI. Авторы обнаружили, что импедансный нагрев позволяет быстро и эффективно нагревать трубопроводы. Не было значительных паразитных токов, и нагрев импеданса не повлиял на приборы.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/459382},
journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {1997},
месяц = ​​{3}
}


Рекомендации по проектированию при использовании тепловых трубок

APEC — ведущая конференция для практикующих профессионалов в области силовой электроники, на которой рассматривается широкий круг тем, связанных с использованием, проектированием, производством и маркетингом всех видов оборудования силовой электроники.Присоединяйтесь к нам 9-12 июня 2021 года в Фениксе, штат Аризона.

https://apec-conf.org

Конференция по прикладной силовой электронике (APEC) посвящена практическим и прикладным аспектам бизнеса силовой электроники. Это не просто конференция дизайнеров; APEC представляет интерес для всех, кто занимается силовой электроникой:

• Производители оборудования, использующие блоки питания и преобразователи постоянного тока в свое оборудование
• Разработчики источников питания, преобразователей постоянного тока в постоянный, моторных приводов, источников бесперебойного питания, инверторов, и любые другие силовые электронные схемы, оборудование и системы
• Производители и поставщики компонентов и узлов, используемых в силовой электронике
• Инженеры по производству, контролю качества и испытания, связанные с оборудованием силовой электроники
• Маркетинг, продажи и все, кто участвует в бизнесе силовой электроники
• Инженеры по соответствию проверяют и квалифицируют силовое электронное оборудование или оборудование, в котором используется силовая электроника. Инженер-энергетик.Превосходный технический контент предоставляется по одной из самых низких регистрационных затрат на любой конференции IEEE.

  СКАЧАТЬ ИНСТРУКЦИИ

  ОТПРАВИТЬ ДОКУМЕНТ
  

  ПОДПИСАТЬСЯ НА РЕЦЕНЗЕНТ

  ---

  Важные этапы развития

  16 8 июня 2020 г .: открывается сайт для подачи дайджестов

  28 августа 2020 г .: Крайний срок подачи дайджестов

  28 октября 2020 г .: Уведомление о принятии или отклонении статьи

  20 ноября 2020 г .: Окончательные документы и регистрация авторов необходимо

  Изоляция для пластиковых трубопроводов: сколько нужно?

  Введение

  Пластиковые трубы для бытовых систем горячего и холодного водоснабжения, а также для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях используются в течение многих лет и стали основным материалом для трубопроводов в жилищном строительстве.По оценкам одного источника ¹ , системы пластиковых труб в настоящее время используются в 75% систем питьевого трубопровода в новом жилом строительстве, и, по прогнозам, к 2015 году это число вырастет до 80%. Пластиковые трубы также обычно используются в коммерческих и промышленных целях. .

  По сравнению с металлическими системами трубопроводов, пластиковые материалы трубопроводов имеют значительно более низкую теплопроводность, что приводит к более низкой теплопередаче между жидкостью и окружающим воздухом. Для некоторых трубопроводов это может быть выгодно.Например, городские водопроводные сети, входящие в здание, часто будут потеть из-за относительно низкой температуры воды, поступающей в здание. В зависимости от условий окружающей среды пластиковые трубы могут минимизировать или исключить поверхностную конденсацию и связанное с ней капание с труб холодной воды. Однако, когда изоляция требуется по энергетическим нормам, влияние материала стенки трубы на общую теплопередачу обычно невелико. По этой причине энергетические нормы не различают требования к изоляции в зависимости от материала стенок трубы.

  Сколько изоляции необходимо на пластиковой трубе? Как это часто бывает, ответ в первую очередь зависит от целей проектирования. Есть ряд причин для изоляции трубопроводов. В Руководстве по проектированию механической изоляции перечислены семь целей проектирования: контроль конденсации, энергосбережение, пожарная безопасность, защита от замерзания, защита персонала, контроль процесса и контроль шума. ²

  Часто проектировщики сталкиваются с несколькими задачами проектирования (например, энергосбережение и пожарная безопасность).Количество необходимой изоляции зависит от целей проектирования и специфики применения. В некоторых случаях (например, для контроля конденсации или защиты от замерзания) пластиковые трубы могут не нуждаться в изоляции. В других случаях может потребоваться дополнительная изоляция по сравнению с металлическими трубопроводами. Требования необходимо определять в каждом конкретном случае путем анализа ожидаемых условий эксплуатации. Важно отметить, что когда целью является энергосбережение (т. Е. Соблюдение энергетических норм и стандартов), пластиковые трубы обычно требуют того же количества изоляции, что и металлические трубы.

  Материалы пластиковых трубопроводов

  В системах трубопроводов используется ряд различных пластиковых материалов, в том числе:

  • ABS (акрилонитрилбутадиенстирол)
  • ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид)
  • ПБ (полибутилен)
  • PE (полиэтилен)
  • PEX (сшитый полиэтилен)
  • ПП (полипропилен)
  • ПВХ (поливинилхлорид)
  • ПВДФ (поливинилиденфторид)

  Эти пластмассы обладают различными свойствами, которые делают их более или менее подходящими для различных применений. Ключевым свойством горячих систем является сохранение прочности при высоких температурах. Поскольку все пластмассы теряют прочность при повышении температуры, использование пластиковых трубопроводов ограничивается рабочими температурами ниже 220 ° F. Для систем бытового горячего и холодного водоснабжения наиболее распространенными материалами являются ХПВХ и полиэтиленгликоль. Для трубопровода распределения охлажденной воды можно использовать множество различных материалов.

  Когда дело доходит до ограничения теплопередачи, ключевыми факторами являются теплопроводность и толщина стенок трубных изделий.Как и следовало ожидать, теплопроводность материалов пластиковых труб различается. Таблица 1 извлечена из различных источников и показывает диапазон значений проводимости, приведенных в литературе. Значения варьируются от минимальных 0,8 британских тепловых дюймов / (h-фут ² ° F) для ПВДФ до высоких 3,2 британских тепловых дюймов / (высотных футов ² ° F) для PEX. . Для сравнения, проводимость меди составляет приблизительно 2720 БТЕ-дюйм. / (Ч-фут ² ° F) при температуре 75 ° F; в то время как сталь имеет проводимость примерно 314 БТЕ? дюйм./ (час-фут ² ° F).

  Пластиковые трубы изготавливаются по разным стандартам размеров. ХПВХ доступен либо с номинальными размерами труб (NPS) от ”до 12 ″, либо с размерами медных труб (CTS) от” до 2 ″. Доступны размеры NPS для толщины стенок Schedule 40 или Schedule 80. Размеры CTS для толщины стенки имеют стандартное соотношение размеров (SDR) 11 (т.е. внешний диаметр в 11 раз больше толщины стенки). ³

  PEX доступен в размерах CTS от ¼ «до 3» с SDR приблизительно 9.Размеры, использованные в этом исследовании, были взяты из Руководства по исследовательскому дизайну Национальной ассоциации домостроителей (NAHB) «Жилые водопроводные системы PEX». ⁴

  Расчет теплопередачи

  Данные таблицы 1 показывают, что теплопроводность металлических трубопроводов в 30–3000 раз выше, чем у типичных пластиковых материалов трубопроводов. Однако влияние на теплопередачу к или от жидкости будет зависеть не только от относительных тепловых сопротивлений стенки трубы, но и от других тепловых сопротивлений в системе.Для неизолированных трубопроводов коэффициент воздушной поверхности обычно представляет собой наибольшее тепловое сопротивление в системе. Скорость ветра у поверхности, наряду с тепловым излучением материала поверхности, является доминирующей. По мере того как в систему добавляется изоляция, сопротивление изоляционного слоя начинает преобладать, а другие сопротивления становятся менее важными. На рис. 1 сравниваются потери тепла из горизонтальной 2-дюймовой трубы, содержащей воду при 140 ° F в неподвижном воздухе при 75 ° F. Для корпуса без покрытия потери тепла от трубки из ХПВХ значительно меньше, чем от медной трубки.При толщине изоляции более ½ дюйма разница в тепловых потерях становится небольшой. В этом примере предполагалась гибкая эластомерная изоляция.

  Относительная величина этих эффектов будет варьироваться в зависимости от ситуации, но их можно оценить с помощью хорошо установленных процедур расчета. Процедуры этих расчетов изложены в стандарте ASTM C 680 ⁵ и во многих учебниках по теплопередаче.

  Было выбрано несколько примеров приложений, чтобы проиллюстрировать взаимосвязь.Во всех этих примерах сравниваются тонкостенные (тип M) медные трубки с трубками из ХПВХ и PEX стандартного размера. Эти материалы были выбраны потому, что вместе они составляют наибольшую долю продукции на рынке, а также потому, что они эффективно перекрывают диапазон теплопроводности трубопроводов. В таблице 2 показаны значения проводимости и поверхностного излучения, использованные в этом анализе.

  Пример 1 предполагает наличие 2-дюймовой линии горячего водоснабжения (ГВС) CTS, расположенной в коммерческом здании. Рабочая температура этой линии составляет 140 ° F, а условия окружающей среды предполагаются равными 75 ° F при скорости ветра 0 миль в час. Для расчетов в качестве изоляционного материала используется гибкая эластомерная изоляция (ASTM C 534 Grade 1). Требование Международного кодекса энергосбережения
  (2012 IECC) 2012 года для этого приложения требует 1 ″ изоляции. Расчетные тепловые потери на фут участка трубопровода приведены в Таблице 3.

  Пример 2 включает 1-дюймовую линию нагрева горячей воды (ГВС) CTS в коммерческом здании. Линия работает при температуре 180 ° F и проходит через камеру возвратного воздуха с температурой воздуха 75 ° F и скоростью воздуха 3 мили в час.В этом примере мы будем использовать изоляцию из стекловолокна (ASTM C 547, тип I). Требование IECC к изоляции для этого приложения на 2012 год составляет 1 ½ ». Результаты расчетов представлены в таблице 4.

  Пример 3 представляет собой 2-дюймовую линию подачи охлажденной воды CTS (CWS), работающую в механическом помещении коммерческого здания. Рабочая температура 40 ° F; температура окружающей среды 80 ° F; и скорость ветра составляет 1 милю в час. В качестве изоляционного материала используется гибкая эластомерная изоляция
  (ASTM C 534 Grade 1).Требуемая толщина изоляции 2012 IECC для этого приложения составляет 1 дюйм. Результаты этого примера показаны в таблице 5.

  Результаты для всех трех примеров аналогичны и позволяют выявить следующие важные моменты:

  • Как и ожидалось, теплопотери или теплопотери зависят как от толщины изоляции, так и от выбора материала трубы. Однако влияние толщины изоляции значительно более значимо, чем выбор материала трубы.В Примере 1 добавление 3/8 дюйма изоляции к неизолированной медной линии снижает потери тепла на 61%; при замене материала «голой трубы» с меди на ХПВХ потери тепла снижаются на
    21%.
  • Для неизолированных трубопроводов влияние материала основной трубы на тепловой поток является значительным. Наибольший эффект наблюдается для случаев ХПВХ (поскольку ХПВХ имеет более низкую теплопроводность). По сравнению с медным корпусом, варианты из ХПВХ показывают снижение теплового потока на 21%, 34% и 27% для трех примеров соответственно. Уменьшение для корпуса PEX имеет меньший эффект и в среднем снижает тепловой поток на 8%. Для корпуса с неподвижным воздухом более низкий эмиттанс медной поверхности (= 0,6) дает некоторое тепловое сопротивление по сравнению с пластиковыми корпусами (= 0,9).
  • Влияние основного материала уменьшается по мере увеличения количества изоляции. В примере 1 с изоляцией толщиной 1 дюйм потери тепла для материала ХПВХ на 7% меньше, чем в аналогичном медном корпусе. При толщине изоляции 2 дюйма разница составляет менее 5%.Рассматривая все три примера, удар при толщине изоляции 2 дюйма в среднем составляет 4,4%.
  • Исходя из этих примеров, замена толщины изоляции труб из материала с более низкой проводимостью не сработает. В Примере 1 при требуемой по нормам толщине изоляции 1 дюйм потери тепла для системы медных труб составляют 12,2 БТЕ · ч / фут. Альтернативная конструкция из ХПВХ с ”изоляцией (следующее меньшее приращение для этого изоляционного материала) дает более высокие тепловые потери — 12,9 БТЕ · ч / фут. Рассмотрение других случаев приводит к аналогичному выводу
    : пластиковая труба снижает тепловой поток, но не настолько, чтобы
    оправдало удаление дополнительной изоляции.

  Требования Энергетического кодекса для трубопроводов

  Все действующие нормы энергоснабжения моделей содержат требования к изоляции для трубопроводов горячего водоснабжения и отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Хотя детали несколько различаются, требования обычно указываются как минимальная толщина изоляции без учета материала трубы. Например, требования IECC 2012 для нагрева технической воды приведены в Разделе C 404.5 и читаются следующим образом:

  C404.5 Изоляция труб.Для систем с автоматической циркуляцией горячей воды и систем электрообогрева трубопроводы должны быть изолированы толщиной не менее 1 дюйма (25 мм) с изоляцией

  .

  проводимость не более 0,27 британских тепловых футов на дюйм / (час-фут ² ° F).

  Первые 8 футов (2438 мм) трубопровода в системах поддержания температуры без горячего водоснабжения, обслуживаемых оборудованием без встроенных тепловых ловушек, должны быть изолированы 0,5 дюйма (12,7 мм) материала, проводимость которого не превышает 0,27 БТЕ · дюйм. ./ (час-фут ² ° F).

  Единственным условием здесь является то, что изоляция имеет проводимость, не превышающую 0,27 Btuin. / (H ?ft. ² ° F). Требования к толщине изоляции одинаковы, независимо от того, является ли основным материалом медь, сталь сортамента 40, нержавеющая сталь сортамента 80, ХПВХ или полиэтиленгликоль. В то время как выбор основного материала будет влиять на теплопотери или теплопотери в системах изоляции, этот эффект относительно невелик для изолированных трубопроводов.

  Требования IECC 2012 г. к трубопроводам для систем отопления, вентиляции и кондиционирования в коммерческих зданиях кратко изложены в таблице 6.Здесь требования к толщине различаются в зависимости от рабочей температуры и номинального размера трубы или трубки. Как и прежде, требования к толщине — , а не , дифференцированные по основному материалу трубы или толщине стенки.

  Требования к толщине снова не зависят от изоляционного материала, если проводимость материала находится в пределах указанного диапазона. Если проводимость изоляционного слоя выходит за пределы указанного диапазона, требуемую толщину изоляции необходимо отрегулировать на основе уравнения в сноске b таблицы 6.Обратите внимание, что, поскольку коэффициент излучения внешней поверхности не рассматривается в таблице 6, требования к толщине также не зависят от материала внешней оболочки.

  Требования норм для трубопроводов не касаются некоторых других системных переменных, которые, как известно, влияют на тепловые характеристики. Например, требования к толщине не зависят от местоположения внутри здания. Хотя можно определенно утверждать, что гидравлический трубопровод к змеевику повторного нагрева, проложенный через камеру возвратного воздуха, где движущийся воздух увеличивает тепловые потери, должен иметь большую изоляцию, чем аналогичный трубопровод, проходящий через закрытую полость в неподвижном воздухе, энергетические нормы не требуют разная толщина утеплителя.

  При рассмотрении этих требований энергетического кодекса они могут показаться чрезмерно упрощенными. Однако одна из целей организаций, пишущих код, состоит в том, чтобы сформулировать требования как можно проще, при этом соблюдая цели кода. Здания сложные, буквально тысячи требований кода подлежат проверке. Хорошее требование к коду должно быть простым и легко проверяемым.

  Хотя минимальные требования IECC 2012 к толщине изоляции труб не зависят от материала труб, признается, что должностные лица кодекса могут быть восприимчивы к альтернативам, основанным на техническом анализе, демонстрирующем, что тепловые характеристики альтернативной конструкции такие же или лучше, чем базовый случай, соответствующий кодексу.Для примера
  стандарт ASHRAE 90.1-2010 (который лег в основу требований IECC 2012 года) имеет сноску к таблице требований:

  Стол основан на стальной трубе. Для неметаллических труб толщиной Schedule 80 или менее должны использоваться значения, указанные в таблице. Для других неметаллических труб, имеющих тепловое сопротивление больше, чем у стальных труб, допускается уменьшение толщины изоляции, если предоставлена ​​документация
  , показывающая, что труба с предлагаемой изоляцией имеет не больше теплопередачи на фут, чем стальная труба с изоляцией, показанная на стол. Это, в частности, дает конструкторам возможность использовать толстостенные пластиковые трубы с пониженным уровнем изоляции при условии, что альтернативная конструкция не имеет большей теплопередачи, чем базовая.

  Был разработан ряд «зеленых кодов» или «кодов растяжения» с целью выхода за рамки минимальных требований в базовых кодах. Эти коды моделей доступны для юрисдикций или владельцев, которые хотят улучшить характеристики здания. Примеры включают Международный кодекс экологического строительства (IgCC), Международную ассоциацию работников сантехнического и механического оборудования
  (IAPMO) «Дополнение к Кодексу
  экологического водопровода и механики» и стандарт 189 ASHRAE.1-2011 «Стандарт на проектирование высокоэффективных экологичных зданий». Хотя ни один из этих кодов моделей специально не предусматривает исключения для изоляции пластиковых трубопроводов, альтернативные конструкции, как правило, допускаются, если это оправдано техническим анализом. Формулировка в разделе 102.1 Зеленого приложения МАПМО типичная:

  102,1 Общие. Ничто в этом дополнении не предназначено для предотвращения использования систем, методов или устройств эквивалентного или высшего качества, прочности, огнестойкости, эффективности, долговечности и безопасности по сравнению с теми, которые предписаны этим дополнением.Техническая документация должна быть представлена ​​в уполномоченный орган для подтверждения эквивалентности. Компетентный орган должен иметь право утверждать или отклонять систему, метод или устройство для использования по назначению.

  Заключение

  Все действующие нормы и стандарты энергообеспечения зданий требуют изоляции трубопроводов горячего водоснабжения и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Требования различаются, но ни один из кодов моделей не различает требования к изоляции труб в зависимости от материала труб.

  Для неизолированных или неизолированных труб более высокое тепловое сопротивление стенок пластиковых труб может значительно снизить тепловой поток (примерно на 30%) по сравнению с медными трубами. По мере увеличения уровня изоляции влияние сопротивления стенок трубы значительно уменьшается. При уровнях изоляции, требуемых действующими энергетическими нормами и стандартами, влияние материала стенок трубы на общую теплопередачу невелико.

  В некоторых применениях (например, для контроля конденсации или защиты от замерзания) более низкая проводимость пластика по сравнению с металлическими материалами трубопроводов может быть преимуществом и может устранить дополнительную теплоизоляцию.Для других применений может потребоваться дополнительная изоляция в зависимости от целей проектирования и специфики ситуации.

  Теплоизоляция для механических систем оказалась простой и рентабельной технологией для снижения тепловых потерь и выигрыша в строительных системах. По мере того, как энергетические нормы и правила (как предписывающие, так и целостные) становятся более строгими, а владельцы зданий, операторы и арендаторы стремятся к более производительным и более экологичным зданиям, проектировщики должны сосредоточиться на том, как и где использовать больше, а не меньше изоляции.Например, некоторые проектировщики рассматривают возможность использования изоляции труб для экономии дефицитных водных ресурсов, а также энергии в системах подачи горячей воды для бытовых нужд. ⁶ Поскольку ожидаемый срок полезного использования зданий может составлять 50 лет и более, гораздо проще и экономичнее спланировать и установить надлежащие системы механической изоляции во время строительства
  , чем модернизировать или модернизировать системы изоляции позже. . Точно так же, когда объекты ремонтируются или ремонтируются, не следует упускать из виду возможность модернизации систем механической изоляции.Попытки пожертвовать уровнями механической изоляции для минимизации начальных затрат контрпродуктивны, и владельцам зданий было бы лучше сосредоточиться на изучении долгосрочных характеристик строительных систем.

  Эта статья была разработана Национальной ассоциацией изоляционных материалов (NIA) и Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов (NAIMA).

  Артикул:

  • Барретт, Стивен Р. «Достижения в области питьевых и технологических труб и фитингов с использованием радио. Сварка плавлением с использованием радиочастот.
    . Частотная сварка плавлением.”Симпозиум IAPMO по новым технологиям, 1 мая 2012 г.
  • Национальный институт строительных наук, «Руководство по проектированию механической изоляции», www.wbdg.org/design/midg.php
  • Ассоциация пластиковых труб и фитингов, «Руководство по установке: трубопроводы горячей и холодной воды из ХПВХ», 2002 г.
  • Исследовательский центр NAHB, «Руководство по проектированию: бытовые водопроводные системы PEX», ноябрь 2006 г.
  • ASTM C680-10, «Стандартная практика для оценки тепловыделения или тепловых потерь и температуры поверхности изолированных плоских, цилиндрических и сферических систем с использованием компьютерных программ
    ». ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания. 2010.
  • Кляйн, Г., «Исследование распределения горячей воды», Insulation Outlook, декабрь 2011 г.

  Заявление об авторских правах

  Эта статья была опубликована в сентябрьском номере журнала Insulation Outlook за 2012 год.Авторское право © 2019 Национальная ассоциация изоляторов. Все права защищены. Содержание этого веб-сайта и журнала Insulation Outlook не может быть воспроизведено каким-либо образом, полностью или частично, без предварительного письменного разрешения издателя и NIA. Любое несанкционированное копирование строго запрещено и нарушит авторские права NIA и может нарушить другие соглашения об авторских правах, заключенные NIA с авторами и партнерами. Свяжитесь с [email protected], чтобы перепечатать или воспроизвести этот контент.

  Замерзание воды в открытых трубопроводах по JSTOR

  Информация о журнале

  Журнал AWWA публикует статьи о проблемах водного хозяйства, которые охватывают все виды деятельности и интересы AWWA.Он сообщает об инновациях, тенденциях, противоречиях и проблемах. Журнал AWWA также фокусируется на смежных темах, таких как планирование общественных работ, управление инфраструктурой, здоровье человека, защита окружающей среды, финансы и право. Журнал продолжает свою долгую историю публикации подробных и новаторских статей о защите надежности и отказоустойчивости наших водных систем, здоровья нашей окружающей среды и безопасности нашей воды.

  Информация для издателя

  Wiley — глобальный поставщик контента и решений для рабочих процессов с поддержкой контента в областях научных, технических, медицинских и научных исследований; профессиональное развитие; и образование.Наши основные направления деятельности выпускают научные, технические, медицинские и научные журналы, справочники, книги, услуги баз данных и рекламу; профессиональные книги, продукты по подписке, услуги по сертификации и обучению и онлайн-приложения; образовательный контент и услуги, включая интегрированные онлайн-ресурсы для преподавания и обучения для студентов и аспирантов, а также для учащихся на протяжении всей жизни. Основанная в 1807 году компания John Wiley & Sons, Inc. уже более 200 лет является ценным источником информации и понимания, помогая людям во всем мире удовлетворять их потребности и реализовывать их чаяния.Wiley опубликовал работы более 450 лауреатов Нобелевской премии во всех категориях: литература, экономика, физиология и медицина, физика, химия и мир.

  Wiley поддерживает партнерские отношения со многими ведущими мировыми обществами и ежегодно издает более 1500 рецензируемых журналов и более 1500 новых книг в печатном виде и в Интернете, а также базы данных, основные справочные материалы и лабораторные протоколы по предметам STMS. Благодаря растущему предложению открытого доступа, Wiley стремится к максимально широкому распространению и доступу к публикуемому контенту, а также поддерживает все устойчивые модели доступа.Наша онлайн-платформа, Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com), является одной из самых обширных в мире междисциплинарных коллекций онлайн-ресурсов, охватывающих жизнь, здоровье, социальные и физические науки и гуманитарные науки.

  (PDF) Сравнение теплопередачи через круглую трубу с использованием внутренней геометрии трубы

  3. Сравните результат теплопередачи для четырех разных труб

  , участок

  4. Рассчитайте скорость теплопередачи для увеличения

  площадь поверхности участка трубы.

  2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

  Количество исследований, проведенных с использованием

  различных вставок и трубок различной геометрии для теплопередачи

  , аугментация. Нафон [1] экспериментально исследовал влияние

  вставки из спиральной проволоки на улучшение теплопередачи и падение давления

  горизонтальной концентрической трубы. Было обнаружено

  , что по мере увеличения числа Рейнольдса скорость передачи тепла

  уменьшается. Далее Naphon в 2011 году [2] изменил

  геометрию вставки, было обнаружено, что

  закрученный поток генерируется как жидкость, протекающая через гладкую трубку с вставкой

  витой проволочной щетки и при наличии закрученного потока

  полученная конвективная теплопередача выше.Eiamsa-ard

  [3] экспериментально исследовал характеристики теплопередачи

  в трубе, снабженной винтовой лентой

  с / без вставок стержня стержня. Было замечено, что скорость передачи тепла

  , полученная при использовании ленты без стержня-сердечника, составляет

  , что оказалось лучше, чем у ленты с стержнем-сердечником около 25–

  60%, в то время как трение примерно на 50% ниже. Eiamsaard в

  2008 [4] использовал двухтрубный теплообменник с различным расположением пластинчатых вставок

  , результаты экспериментов

  показали, что передние решетчатые полосы

  могут повысить скорость теплопередачи примерно на 150% до

  284%, в то время как обратная компоновка может улучшить теплопередачу

  примерно на 133% — 264%.Было обнаружено, что вставки полос с жалюзи

  можно эффективно использовать для увеличения скорости теплопередачи, поскольку индуцированная интенсивность турбулентности

  может усилить передачу тепла

  . Муругесан [6] экспериментально исследовал характеристики передачи тепла

  и перепада давления в круглой трубе

  , снабженной и без V-образной скрученной ленточной вставки. Было обнаружено, что скрученная лента с V-образным вырезом обеспечивает более высокую скорость передачи тепла

  , коэффициент трения, а также коэффициент тепловых характеристик

  по сравнению с простой скрученной лентой.Thianponga [7]

  экспериментально исследовал влияние перфорированных скрученных лент

  с параллельными крыльями на улучшение теплопередачи в трубке теплообменника

  . Результат показал, что по сравнению с гладкой скрученной трубой

  , PTT увеличивает коэффициент теплоотдачи до

  208%, и по сравнению с [5,6] показал хороший результат.

  3 МЕТОДОЛОГИЯ

  3.1 Конструкция

  Первоначально медная труба имела приоритет в эксперименте

  из-за ее различных полезных свойств, таких как более высокая теплопроводность

  , коррозионная стойкость, легкий вес, длительный срок службы,

  низкий коэффициент полезного действия линейного расширения и т. д.Но требуемая толщина трубы

  отсутствовала, поэтому была использована труба из нержавеющей стали

  . Затем был выбран патрубок диаметром 2 дюйма (50,8 мм)

  , чтобы расход можно было изменять в большем диапазоне

  и чтобы получить больший объем для эксперимента. После

  , длина труб была выбрана равной 4 футам (1219,2

  мм) каждая для эксперимента. Трубы длиной более

  бывших в употреблении получили приоритет в эксперименте, чтобы

  получить более точный и лучший результат.Но из-за ограниченного пространства лаборатории

  , трубы длиннее, чем использованные, не могли быть исследованы. Внутри труб было несколько профилей

  , вставленных в два из них. У одного была пружина, а у другого

  — стальная сетка. Оба были изготовлены из нержавеющей стали. Стальная пружина

  была сделана из струны из нержавеющей стали толщиной

  3 мм. Причина заключалась в том, чтобы наблюдать разницу в теплопередаче

  из-за этих нерегулярных профилей.Увеличение толщины профиля

  означает, что плотность твердого материала увеличивается на

  . Таким образом, коэффициент теплопередачи через него

  увеличится.

  На рисунке 1 показан контакт поверхности между внутренней поверхностью

  трубы и профилем. Как видно на рисунке

  , если мы отойдем далеко от центра трубы к внешней поверхности

  , температура будет постепенно снижаться, хотя

  будет очень небольшой величиной.Но если мы примем это при рассмотрении

  , то точка 1 будет холоднее, чем точка 2. Таким образом, чем

  больше толщина профиля, тем больше он будет получать тепла

  от воды. Чем больше он нагревается, тем больше тепла

  передается за счет теплопроводности через профиль к поверхности трубы

  . Вот почему стандартная толщина 3 мм была выбрана в качестве толщины профиля пружины

  .

  3.2 Конструкция

  В этой экспериментальной установке использовались трубы из нержавеющей стали

  вместо медной трубы из-за преимуществ соединения.

  Во-первых, трубы имели резьбу для соединения двух труб

  вместе с такими соединениями, как колено 90 °, тройник, соединение. Затем была придана зигзагообразная форма

  , чтобы поддерживать постоянный массовый расход

  через все трубы в небольшом пространстве.

  Рис. 1. Профиль и контактная труба

  Международный журнал научных и инженерных исследований Том 9, выпуск 3, март-2018

  ISSN 2229-5518

  IJSER © 2018

  http: // www.ijser.org

  Изоляция • Инженеры • Пестан Северная Америка

  Теплоизоляция

  Естественное сопротивление теплопередаче делает PP-R и PP-RCT более разумным выбором, чем традиционные металлы. Тепловые потери или приток тепла можно уменьшить на 50%, если заменить металлическую трубу без покрытия на трубу PESTAN . Если есть необходимость в утеплении, можно сэкономить как пространство, так и материал. Благодаря меньшей изоляции наша трубопроводная система работает на таком же или более эффективном уровне, чем другие металлические системы с тем же кодом.Значение термического сопротивления обеспечивает уровень естественной изоляции трубы.