ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ ТРУБОПРОВОДІВ

  • М. І. Стручаєв Таврійський державний агротехнологічний університет
  • Ю. О. Стьопін Таврійський державний агротехнологічний університет
  • В. Б. Гулевський Таврійський державний агротехнологічний університет
  • Ю. О. Постол Таврійський державний агротехнологічний університет
  • Д. В. Левченко Таврійський державний агротехнологічний університет
Ключові слова: енергозбереження, теплоізоляція трубопроводів, теплопровідність, втрати енергії, компактні теплоізоляційні елементи, energy saving, thermal insulation of pipelines, thermal conductivity, energy losses, compact heat-insulating elements

Анотація

Анотація – cтаття присвячена дослідженню теплоізоляції трубопроводів, відбиваюча поверхня яких влаштована різними способами, запропонована методика розрахунку та конструкція компактних теплоізоляційних елементів на прикладі зменшення втрат енергії в трубопроводах для нагрітої рідини. Приведені експериментальні дані дослідження ефективності теплоізоляції сталевих повітряних трубопроводів. Метою дослідження є встановлення можливості підвищення ефективності теплоізоляції трубопроводів шляхом визначення її оптимального розташування. Для досягнення цієї мети поставлені такі завдання: запропонувати методику розрахунку теплових втрат з урахуванням радіаційної складової; перевірити відповідність теоретичних розрахунків фактичним значенням температур поверхні зовнішнього шару теплоізоляції при різному розташуванні. Методика дослідження заснована на модифікованому методі вивчення процесу втрати тепла. Визначено теплові втрати горизонтального сталевого трубопроводу, утепленого покриттям з алюмінієвої плівки, зверненого назовні і зверненого всередину. Температура в трубі підтримувалася за допомогою електричного нагрівача. Визначено температури поверхні зовнішнього шару теплоізоляції при різному розташуванні. Експерименти проводилися при температурі навколишнього середовища 20°С. Кожні 10 хвилин температуру нагрівання реєстрували. Постійна температура досягалася через 40 хвилин після початку досліджень. Запропонована методика розрахунку теплових втрат з урахуванням радіаційної складової може бути використана при проектуванні теплоізоляції трубопроводів. Перевірено відповідність теоретичних розрахунків фактичним значенням температур поверхні зовнішнього шару теплоізоляції при різному розташуванні. Теплові втрати горизонтального сталевого трубопроводу теплоізольованого з покриттям алюмінієвою плівкою, зверненої всередину зменшились на 10 відсотків, в порівнянні з тепловими втратами горизонтального сталевого трубопроводу теплоізольованого з покриттям алюмінієвою плівкою, зверненої зовні. Проведені дослідження вказують, що доцільно теплоізолювати трубопроводи, встановлюючи шар ізоляції в бік поверхні трубопроводів, а не навпаки. В цьому випадку температура теплоносія становить від 3 до 5°С вище, що дозволить в підсумку заощаджувати енергію.

 

RESEARCH OF THERMAL INSULATION OF PIPELINES

 The article is devoted to research of thermal insulation of pipelines, the reflecting surface of which is arranged in different ways, the method of calculation and construction of compact heat-insulating elements is proposed, for example, to reduce energy losses in pipelines for a heated liquid. The experimental data on the effectiveness of thermal insulation of steel air pipelines are presented. The purpose of the study is to establish the possibility of increasing the efficiency of thermal insulation of pipelines by determining its optimal location. To achieve this goal, the following tasks are set: a methodology for calculating heat losses taking into account the radiation component; сheck the correspondence of theoretical calculations to the actual values of the surface temperature of the external layer of thermal insulation at different locations. The method of research is based on the modified method of studying the process of heat loss. The thermal losses of a horizontal steel pipeline, heat-insulated with a coating of aluminum film, facing outwards and facing inside, were determined. The temperature in the pipe was maintained using an electric heater. Surveying the temperature of the surface of the external layer of thermal insulation with different location. Experiments have been carried out at ambient temperature of 20 0С. Every 10 minutes the temperature of the heating was recorded. A constant temperature was reached 40 minutes after the start of the study. The proposed method of calculation of heat losses taking into account the radiation component can be used in designing heat insulation of pipelines. The correspondence of theoretical calculations to the actual values of the temperature of the surface of the external layer of thermal insulation with different location is checked. Thermal losses of a horizontal steel pipeline, heat-insulated with a coating of aluminum foil, turned inside decreased by 10 percent compared with the thermal losses of a horizontal steel pipeline, heat-insulated with a coating of aluminum foil facing outwards. The conducted researches indicate that it is expedient to isolate heat pipes, setting the layer of insulation in the direction of the surface of the pipelines, and not vice versa. In this case, the temperature of the coolant is from 3 to 5oC higher, which will eventually save energy.

Опубліковано
2018-12-28
Розділ
Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка