Соответствие диаметров стальных и полипропиленовых труб

Соответствие при монтаже диаметров стальных и полипропиленовых труб

Монтаж трубопровода из полипропилена не занимает много времени и не представляет сложности даже при отсутствии опыта. Конструкция получается прочной, долговечной и выглядит гораздо эстетичнее металлической.

Трубы из полипропилена все чаще используют для замены старых труб. Чтобы самостоятельно смонтировать отопительную, канализационную или систему водоснабжения, особое внимание при замене старого трубопровода нужно уделить соответствию размеров изделий из пластика и металла.

Классификация ППР труб

Производство полипропиленовых труб осуществляется по ГОСТам, которые строго регламентируют параметры продукции. Наружный диаметр может варьироваться в диапазоне от 1 до 120 мм, различается и толщина стенки.

Для устройства бытовых коммуникаций обычно используются трубы не более 50 мм, но важно учитывать не только размеры. Значение имеют также рабочее давление и состав материала. Совокупность этих характеристик позволяет подобрать оптимальный вариант для отопительных и канализационных систем.

По составу

Полипропилен, используемый в производстве труб, в зависимости от химического состава придает готовому изделию определенные свойства. По маркировке производителя можно определить предназначение трубы:

PPH – гомополимер с наполнителями, повышающими ударопрочность. Трубы из него используются для устройства водоотведения и холодного водоснабжения, а также вентиляции. С теплоносителями РРН-трубы несовместимы, так как повышение температуры вызывает значительную деформацию;
PPR (то же, что и PPRC) – рандомсополимер, наиболее популярная разновидность. За счет кристаллической структуры на молекулярном уровне материал отличается высокой прочностью, устойчивостью к температурным перепадам и воздействию агрессивных веществ. Трубы из PPR имеют размерный ряд от 16 до 110 мм, используются для прокладки систем горячего и холодного водоснабжения, отопительных трубопроводов;
PPB – блоксополимер, имеющий особую молекулярную структуру. Трубы из него используются преимущественно для напольного отопления и коммуникаций холодного водоснабжения;
PPs – устойчивый к высоким температурным значениям поливинилсульфат, из которого изготавливают термостойкие, выдерживающие нагрев до 95⁰С, трубы. Предназначены для систем отопления и монтажа трубопроводов с горячей водой.

Обратите внимание! Для бытовых коммуникаций обычно применяется продукция с маркировкой PPR, которая за счет технических характеристик подходит для самых разных целей.

По рабочему давлению

Еще один важный параметр, определяющий предназначение полипропиленовых труб – способность выдерживать давление. На изделиях обозначается латинскими буквами PN и цифрами, имеет несколько разновидностей:

PN10 – труба с такой маркировкой рассчитана на номинальное давление около 10 атмосфер (или 1 МПа). Используется только при температурах носителя не выше 20⁰С, то есть для устройства систем холодного водоснабжения;
PN16 – рабочее давление не должно превышать 16 атмосфер, а температура подаваемой воды — 60⁰С. Такие характеристики оптимальны для коммуникаций, подводящих как холодную, так и горячую воду;
PN20 – так обозначается номинальное давление в 2Мпа (или 20 атмосфер) на стенку трубы толщиной от 16 мм. Продукция с такой маркировкой чаще всего используется при устройстве коммуникаций водоснабжения. Максимальная температура носителя не должна превышать 80⁰С;
PN25 – трубы, маркированные таким образом, рассчитаны на номинальное давление около 25 атмосфер и выдерживают температуру до 95⁰С. Изделие армировано слоем алюминия, повышающим прочность. Применяется в системах отопления, а также горячего водоснабжения.

Обратите внимание! При периодическом превышении допустимых значений давления на стенку трубопровод не разгерметизируется, но срок его эксплуатации значительно сократится. Поэтому технические характеристики должны строго соответствовать условиям использования.

Диаметр и толщина стенки

Эти параметры определяют пропускную способность трубы и учитываются как при проектировании системы водоснабжения в новом доме, так и при замене старых трубопроводов. Маркировка на изделии выглядит как 20х2,8, например. Первое число обозначает диаметр, а второе – толщину стенки.

Это важно! На трубах из полипропилена всегда указывается значение наружного диаметра. Если требуется узнать внутренний, то нужно отнять две толщины стенки.

Соотношения проходных труб из металла и полипропилена

Составление плана коммуникаций с нуля – трудоемкий процесс, требующий специальных знаний. Разработку проекта желательно поручить специалисту, поскольку нужно учесть множество факторов и использовать сложные формулы.

Если рассчитать требующееся количество труб и подобрать их в соответствии с условиями эксплуатации можно, то вычислить нужные диаметры часто может быть затруднительно.

Например, чтобы спроектировать отопительную систему для частного дома, необходимо знать площадь и высоту отапливаемых помещений, температурную разницу подаваемой и отводимой воды, скорость движения носителя.

Можно составить план, используя усредненные значения для стандартных строений, однако если здание имеет особенности, то без квалифицированной помощи обойтись не получится.

Гораздо проще дело обстоит с заменой старого металлического трубопровода на новый полипропиленовый. Во-первых, имеется схема коммуникаций, во-вторых, известны размеры труб.

Однако здесь тоже есть нюансы, которые нужно учитывать при расчетах и покупке материалов:

Водо- и газопроводные трубы из металла имеют менее гладкую внутреннюю поверхность, которая снижает их пропускную способность;
Металлические изделия могут быть усиленными или облегченными, что влияет на толщину стенки. То есть, при одинаковом наружном диаметре внутренний может существенно различаться (а учитывать при замене коммуникаций нужно именно этот параметр);
Трубы из пропилена и металла изготавливаются по разным ГОСТам, поэтому без полной информации о технических характеристиках изделий подобрать аналог сложно.

Разобраться в соответствии полипропиленовых и металлических труб поможет приведенная ниже таблица. Пользуясь данными из нее, можно быстро определиться с требуемыми параметрами нового трубопровода из полипропилена.

Обратите внимание! В таблице используется понятие «условный проход», характерное для водопроводов, которое не соответствует реальному внутреннему диаметру, а только приближено к нему и обозначает пропускную способность.

Условный проход, мм	Резьба, ø в дюймах	Наружный ø, мм
Условный проход, мм	Резьба, ø в дюймах	ПП-трубы	БШ1,ЭС2	ВГП3
10	3̸4	16		17
15	½	20		21,3
20	¾	25	26	26,8
25	1	32		33,5
32	1 ¼	40	42	42,3
40	1 ½	50	45	48
50	2	63	57	60
65	2 ½	75	76	75,5
80	3	90	89	88,5
90	3 ½	101,3
100	4	110	108	114
125	5	125	133	140
150	6	160	159	165
160	6 ½	180
200	225	219
225	250	245
250	280	273
300	315	325
400	400	426

Соответствие при монтаже диаметров стальных и полипропиленовых труб

Классификация ППР труб

По составу

PPH – гомополимер с наполнителями, повышающими ударопрочность. Трубы из него используются для устройства водоотведения и холодного водоснабжения, а также вентиляции. С теплоносителями РРН-трубы несовместимы, так как повышение температуры вызывает значительную деформацию;
PPR (то же, что и PPRC) – рандомсополимер, наиболее популярная разновидность. За счет кристаллической структуры на молекулярном уровне материал отличается высокой прочностью, устойчивостью к температурным перепадам и воздействию агрессивных веществ. Трубы из PPR имеют размерный ряд от 16 до 110 мм, используются для прокладки систем горячего и холодного водоснабжения, отопительных трубопроводов;
PPB – блоксополимер, имеющий особую молекулярную структуру. Трубы из него используются преимущественно для напольного отопления и коммуникаций холодного водоснабжения;
PPs – устойчивый к высоким температурным значениям поливинилсульфат, из которого изготавливают термостойкие, выдерживающие нагрев до 95⁰С, трубы. Предназначены для систем отопления и монтажа трубопроводов с горячей водой.

Обратите внимание! Для бытовых коммуникаций обычно применяется продукция с маркировкой PPR, которая за счет технических характеристик подходит для самых разных целей.

По рабочему давлению

PN10 – труба с такой маркировкой рассчитана на номинальное давление около 10 атмосфер (или 1 МПа). Используется только при температурах носителя не выше 20⁰С, то есть для устройства систем холодного водоснабжения;
PN16 – рабочее давление не должно превышать 16 атмосфер, а температура подаваемой воды — 60⁰С. Такие характеристики оптимальны для коммуникаций, подводящих как холодную, так и горячую воду;
PN20 – так обозначается номинальное давление в 2Мпа (или 20 атмосфер) на стенку трубы толщиной от 16 мм. Продукция с такой маркировкой чаще всего используется при устройстве коммуникаций водоснабжения. Максимальная температура носителя не должна превышать 80⁰С;
PN25 – трубы, маркированные таким образом, рассчитаны на номинальное давление около 25 атмосфер и выдерживают температуру до 95⁰С. Изделие армировано слоем алюминия, повышающим прочность. Применяется в системах отопления, а также горячего водоснабжения.

Обратите внимание! При периодическом превышении допустимых значений давления на стенку трубопровод не разгерметизируется, но срок его эксплуатации значительно сократится. Поэтому технические характеристики должны строго соответствовать условиям использования.

Диаметр и толщина стенки

Обратите внимание! В таблице используется понятие «условный проход», характерное для водопроводов, которое не соответствует реальному внутреннему диаметру, а только приближено к нему и обозначает пропускную способность.

Соответствие диаметров труб

Таблица соответствия диаметров стальных и полимерных труб.

Для удобства выбора труб и фитингов в интернет-магазине Progreem.by, представляем таблицу соответствия диаметров стальных и полимерных труб.

Условный проход Ду, DN	Диаметр в дюймах	Наружный диаметр, мм.
Условный проход Ду, DN	Диаметр в дюймах	DIN / EN	ВГП	ЭС, БШ	Полимерная
10	3/8″	17,2	17	16	16
15	1/2″	21,3	21,3	20	20
20	3/4″	26,9	26,8	26	25
25	1″	33,7	33,5	32	32
32	1 1/4″	42,4	42,3	42	40
40	1 1/2″	48,3	48	45	50
50	2″	60,3	60	57	63
65	2 1/2″	76,1	75,5	76	75
80	3″	88,9	88,5	89	90
90	3 1/2″	101,6	101,3	102	110
100	4″	114,3	114	108	125
125	5″	139,7	140	133	140
150	6″	168,3	165	159	160
160	6 1/2″	177,8	—	180	180
200	8″	219,1	—	219	225
225	9″	244,5	—	245	250
250	10″	273	—	273	280
300	12″	323,9	—	325	315
400	16″	406,4	—	426	400
500	20″	508	—	530	500
600	24″	609,6	—	630	630
800	32″	812,8	—	820	800
1000	40″	1016	—	1020	1000
1200	48″	1219,2	—	1220	1200

DIN / EN – значение для стальных труб по DIN2448 / DIN2458.

ВГП – трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-75.

ЭС – трубы стальные электросварные ГОСТ 10704-91.

БШ – трубы стальные бесшовные ГОСТ 8734-75 ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8731-74.

Полимерная – трубы ПЭ, ПП, ПВХ.

Условный проход (DN, Ду) – условное значение внутреннего диаметра в миллиметрах или в округленных дюймах. Является основным размерным значением водогазопроводных и оцинкованных труб, присоединенным частей к ним, фитингов и запорной арматуры. Условный проход приблизительно ровняется внутреннему диаметру трубопроводного элемента, выраженному в миллиметрах. Значение не обладает единицей измерения, указывается, как DN или Ду.

Диаметр наружный (Дн) – указывается в миллиметрах и отвечает действующим ГОСТам.

Диаметр внутренний (Дв)* – указывается в миллиметрах, а также считается по формуле: Дв = Дн — 2хS. Где: S – толщина стенки в мм.

В случае возникновения сложности при выборе товара, обращайтесь к нашим профессиональным консультантам, которые грамотно подберут продукцию необходимого размера. Звоните!

Соответствие диаметров стальных и полипропиленовых труб

Распоряжение Правительства РФ от 21 июня 2010 г. № 1047-р «Об утверждении перечня национальных стандартов и сводов правил»

Биологическая очистка сточных вод. Виды и схемы очистки.

Биологическая очистка сточных вод — заключается в способности микроорганизмов минер.

Как перевести тепловую мощность из Гкал в кВт или кВт в Гкал.

Единицы измерения тепловой мощности и количества тепла кал (Калория).

Источник бесперебойного электропитания (ИБП) для газовых котельных.

Начнем с небольшого экскурса в систему отопления. Системы отопления бывают с ест.

Ламинированные напольные покрытия. Все про ламинированные полы.

Положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию.

Сборник расценок на работы по содержанию и текущему ремонту внутриквартирного оборудования, не относящегося к общему имуществу в многокварти

Департамента жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства города Москвы вып.

Производители оборудования для интеллектуальных систем.

Каждый проект автоматизации инженерных систем реализует с помощью различных техниче.

Окна тоже «плачут» (или причины появления конденсата на окнах и как с этим бороться)

Многие заказчики сталкиваются с такой неприятностью после установки в своих к.

Теплоноситель «Antifrogen N» / «Антифроген Н» для системы отопления.

®Antifrogen N — Антифриз и ингибитор коррозии предназначен для систем.

Классификация лифтов, или какими они бывают

В первую очередь лифты классифицируются по назначению на Пассажирские и Грузо.

Отопительные приборы (pадиаторы, конвекторы). Какие бывают. Как устанавливаются. Как повысить комфорт.

Бассейны из монолитного железобетона.

Технология лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК)

Технология каркасного возведения зданий и сооружений с использованием лёгких .

Таблица соответствия наружных диаметров и условных проходов стальных и полимерных труб

Наружный диаметр трубы, Dн (мм) Условный проход, Dу (мм) Диамет.

Классификация видов ремонта помещений.

Само слово Ремонт было заимствовано из французского языка в конце XVIII века, .

Как самому построить шестиугольную беседку. Иллюстрированная инструкция с чертежами и схемами строительства беседки.

Грибок и плесень в квартире. Как с ними бороться?

К сожалению, очень многие из нас сталкивались с такой довольно серьёзной проблемой .

Станции биологической очистки сточных вод с аэробной системой.

В таких станциях система очистки сточных вод сочетает биологическую очистку сточ.

Высолы на фасаде. Как с ними бороться?

Высолами (или выцветом) называют белый соляной налет, возникающий на стенах зданий.

Кровли из асбестоцементных и битумных волнистых листов

Кровли из волнистых листов рекомендуется предусматривать одно- или двускатными, воз.

Интеллектуальное здание. Что это такое?

Одной из причин такой ситуации можно считать то, что само понятие интеллекта зависи.

Гражданский кодекс Российской Федерации. Строительный подряд.

Устройство защитного отключения (УЗО). Что это такое и для чего используется.

Устройства защитного отключения (УЗО) или, как их ещё называют, устройства ди.

Кондиционер не похожий на другие или превращение кондиционера из устройства в элемент интерьера.

Закон «О саморегулируемых организациях» (СРО)

Федеральный закон Российской Федерации от 1 декабря 2007 г. N 315-Ф3 «О саморегулир.

Бетономешалка (беносмеситель, растворосмеситель). Как выбрать бетономешалку.

Электрические тёплые полы. Классификация, технически характеристи, особенности монтаж.

Обогревательные системы типа «тёплый пол» достаточно древнее изобретение. Ещё римл.

Нормативные глубины промерзания грунта

СНиП 2.02.01-83 ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2.26. Нормативная глубина сезонног.

Канализация в загородном доме или куда отвести стоки от дома.

Теплоизоляция каркасного дома

Возведение каркасных домов является наиболее перспективной технологией малоэт.

Самый «умный» дом в мире

В этом доме живет основатель и бывший глава компании Microsoft Билл Гейтс. Загород.

Перепланировка и переустройство помещений.

Итак, вы всё-таки решились – Ремонту быть! И естественно вы стремитесь приспо.

Строительный фен. Что нужно знать при выборе строительного фена.

Системы встроенных (стационарных) пылесосов

Пылесосы – устройства для уборки пыли и загрязнений с поверхностей за счёт всасыва.

Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции здания. Программа по расчету.

Типовые схемы электроснабжения квартиры

В современных жилых домах схемы электропроводки в основном индивидуальные. Ли.

Как построить перголу своими руками. Иллюстрированная инструкция как сделать перголу.

Виды крыш, конструкции крыш.

Крыша, верхняя ограждающая конструкция здания, так называемый пятый фасад дома. Сос.

Новый перечень видов работ, требующих допуск СРО. Или что можно, а что нельзя строить без вступления в саморегулирующую организацию.

1 января 2010 года строительный рынок России начал жить по новым правилам: с .

Автономные системы защиты от протечки воды для квартиры и дома. Принцип работы. Обзор систем представленых на Российском рынке.

Градостроительный кодекс Российской Федерации

ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОДЕКС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»от 29.12.2004 N 190-ФЗ (принят ГД ФС.

Саморегулирующий нагревательный кабель или как защитить трубу от замерзания.

Как выложить камин с клинчатой перемычкой. Инструкция и схема кладки.

Кирпич. Всё о кирпиче.

О том, что такое кирпич вроде бы знают все. Тем не менее, в этой статье нам хотелос.

Как построить беседку своими руками. Иллюстрированная инструкция по строительству беседки.

Фундамент на винтовых сваях.

Актуальные вопросы по строительству индивидуального дома. Часть первая.

Тяга человека к земле и собственному дому естественна и потому жива, не.

Советы по выбору и покупки участка земли под строительство.

И так Вы решили купить участок под строительство Вашего будущего дома, тогда вот н.

Инструкция по размещению тепловых агрегатов, предназначенных для отопления и горячего водоснабжения одноквартирных или блокированных домов.

Комфортное тепло ЛУЧ-Термо.

ЛУЧ-Термо — это инфракрасный обогреватель производства завода Арктос.

Септики биологической очистки сточных вод.

Септик — сооружение, предназначенное для сбора небольших количеств (до 25 м³, реже .

Содержание

Главная

Ремонт

Строительство

Джамшутизмы

Раздел «Строительство»

Таблица соответствия наружных диаметров и условных проходов стальных и полимерных труб

Строительство — Инженерное оборудование.

Автор: Administrator

23.06.2010 09:57

* — Полимерные трубы этих наружных диаметров имеют нестандартный диаметр условного прохода.

Например — Наружный диаметр 125 мм соответствует напорным трубам ПНД (полиэтилен) и трубам из ПП (полипропилена). У первых толщина стенки будет 6 мм (соответственно диаметр условного прохода — 113 мм), у вторых толщина стенки будет 11,4 мм (Dу=114 мм).

Dн=400 мм. ПВХ Dу=380 мм, ПНД Dу=362 мм.

Dн=500 мм. ПВХ Dу=475 мм, ПНД Dу=452 мм.

Dн=800 мм. ПНД Dу=724 мм. Dн=1000 мм. ПНД Dу=905 мм. Dн=1200 мм. ПНД Dу=1108 мм.

Еще раз о стальных и металлополимерных трубопроводах

В настоящее время в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения все большее распространение получают трубопроводы из полимерных материалов. Преимущества их очевидны: коррозионная стойкость, малый вес, простота монтажа и т. д. Зачастую реклама делает акцент на малые гидравлические и тепловые потери из-за низких значений коэффициентов эквивалентной шероховатости и теплопроводности полимеров. При этом даются рекомендации по уменьшению диаметров металлополимерных трубопроводов [1], а также по отсутствию необходимости их изоляции по сравнению со стальными. Ошибочность подобных утверждений была показана в статье В. И. Сасина «Применение полимерных труб в системах отопления» [2], в которой приведены результаты тепловых и гидравлических испытаний металлополимерных труб. Однако информация о низких гидравлических сопротивлениях и тепловых потерях пластиковых труб в осторожных формулировках периодически появляется в технических статьях, например в [3, 4].

Цель данной статьи – провести сравнительный анализ гидравлических и тепловых характеристик стальных, металлопластиковых и армированных полипропиленовых трубопроводов, используя классические уравнения гидравлики и теплопередачи.

Гидравлические характеристики трубопроводов

Определим удельные гидравлические потери различных трубопроводов при условиях, наиболее характерных для внутренних инженерных систем отопления и водоснабжения, используя уравнение Дарси–Вейсбаха:

(1)

где ΔP – удельные потери давления, Па/м;
λ – коэффициент гидравлического трения;
V – скорость перемещаемой среды, м/с;
d – внутренний диаметр трубопровода, м;
ρ – плотность перемещаемой среды, кг/м 3 .

Для коэффициента гидравлического трения воспользуемся универсальной формулой Альт-шуля:

(2)

где k_э – эквивалентная шероховатость труб, м;
Re = V×d/v – число Рейнольдса,
v – коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с.

Уравнение (1) с учетом (2) примет вид:

(3)

Для определенности примем при расчетах параметры воды при 65 °С: плотность 980 кг/м 3 , коэффициент кинематической вязкости 0,447×10 –6 м 2 /с. Значение эквивалентной шероховатости внутренней поверхности трубопроводов согласно [5] составляет не менее 0,01 мм для труб из полимерных материалов, 0,5 мм для стальных труб при зависимом присоединении систем внутреннего теплоснабжения к тепловой сети.

На рис. 1 представлены графические зависимости удельных потерь давления от скорости движения теплоносителя для различных диаметров трубопроводов, построенные на основании уравнения (3).

Полученные результаты расчетов, указанные на графиках (рис. 1), хорошо согласуются с данными удельных потерь давления, приведенными на диаграммах различных источников, например: для полипропиленовых [6], для стальных труб [7].

Из графиков видно, что при скоростях движения теплоносителя 0,2÷1 м/с, характерных для отопительных систем [8], удельные потери давления стальных и армированных полипропиленовых труб в рассматриваемом диапазоне диаметров 20÷50 мм практически совпадают. Такое незначительное отличие в удельных потерях давления стальных и армированных полипропиленовых трубопроводов, несмотря на огромную разницу (в 50 раз) в значениях коэффициентов эквивалентной шероховатости, объясняется существенным различием в значениях внутренних диаметров труб (табл. 1).

Например, у стальной водогазопроводной трубы 20×2,8 (первая цифра в обозначении определяет диаметр условного прохода) внутренний диаметр составляет 21,2 мм, у армированной полипропиленовой 20×3,4 (первая цифра в обозначении определяет наружный диаметр) – 13,2 мм, т. е. площадь поперечного сечения для прохода теплоносителя у данной полипропиленовой трубы в 2,58 раза меньше, чем у стальной.

Следует отметить, что основная задача системы тепло- или водоснабжения – обеспечение потребителей необходимым количеством теплоносителя. Поэтому более корректно сравнивать гидравлические характеристики различных трубопроводов не при равных скоростях движения воды, а при равных расходах.

Определим скорость движения воды следующим образом:

(4)

где G – массовый расход теплоносителя, кг/с.

Используя формулу (4), выразим удельные потери давления (3) через массовый расход теплоносителя:

(5)

На рис. 2 представлены графические зависимости удельных потерь давления от массового расхода теплоносителя для различных диаметров трубопроводов, построенные на основании уравнения (5).

Из графиков (рис. 2) видно, что при равных расходах теплоносителя из-за меньшего внутреннего диаметра, несмотря на маленькое значение эквивалентной шероховатости внутренней поверхности материала, удельные потери давления пластиковых трубопроводов по сравнению со стальными имеют существенно большие значения. Из этого следует, что рекомендации по снижению диаметров при замене стальных трубопроводов на металлополимерные являются неправомерными. Более того, при подобной замене, чтобы гидравлические потери не превышали прежнего значения, диаметр необходимо увеличивать на один типоразмер для металлопластиковых и на два типоразмера для армированных полипропиленовых трубопроводов (рис. 3).

Тепловые характеристики трубопроводов

Найдем плотность теплового потока открыто проложенных неизолированных горизонтальных трубопроводов из различных материалов согласно [9]:

(6)

где q_L – линейная плотность теплового потока, Вт/м;
t_в – температура среды внутри трубопровода, °С;
t_н – температура окружающей среды, °С;
R_вн L – линейное термическое сопротивление теплоотдаче внутренней стенки трубопровода, (м•°С) /Вт;
R_ст L – линейное термическое сопротивление цилиндрической стенки трубопровода, (м•°С)/Вт;
R_н L – линейное термическое сопротивление теплоотдаче наружной стенки трубопровода, (м•°С)/Вт.

Определим линейные термические сопротивления следующим образом:

где α_н, α_вн. – коэффициенты теплоотдачи наружной и внутренней поверхностей трубопровода, Вт/(м 2 •°С);
λ_ст – коэффициент теплопроводности материала стенки трубопровода, Вт/(м•°С);
d_н ст , d_вн ст – наружный и внутренний диаметры трубопровода, м.

Для определенности примем при расчетах температуру среды внутри трубопровода 65 °С, температуру окружающей среды 20 °С, коэффициент теплопроводности стали 52 Вт/(м•°С), коэффициент теплопроводности полипропилена 0,24 Вт/(м•°С), коэффициент теплопроводности сшитого полиэтилена 0,45 Вт/(м•°С), коэффициент теплоотдачи наружной поверхности трубопровода 10 Вт/(м 2 •°С). Сопротивление теплоотдаче внутренней стенки трубопровода для жидкой среды является пренебрежимо малым, в расчете учитывать не будем. Наружные и внутренние диаметры трубопроводов приведены в табл. 1. Результаты расчетов линейной плотности теплового потока для трубопроводов из различных материалов по зависимостям (6) – (9) приведены на диаграммах (рис. 4). Следует отметить, что полученные расчетным путем данные линейной плотности теплового потока оказались в среднем на 25 % меньше значений, приведенных в таблице [10] для металлических трубопроводов.

Ранее было показано, что при замене стальных труб пластиковыми и выполнении условия непревышения удельных потерь давления при равных расходах теплоносителя типоразмер (диаметр) последних следует увеличивать, что, в свою очередь, ведет к повышению площади поверхности теплообмена с окружающим воздухом. Из диаграмм (рис. 4) видно, что значения удельных плотностей тепловых потоков (выделены в рамку) для стальной трубы – 20×2,8, металлопластиковой – 26×3,0 и армированной полипропиленовой – 32×5,4 сопоставимы друг с другом. Следовательно, утверждения о повышении энергоэффективности инженерных систем из-за снижения тепловых потерь при использовании пластиковых труб в данном случае также являются неправомочными.

Рассмотрим вопрос о необходимости изолирования трубопроводов из полимерных материалов на конкретном примере. Проверим условие образования конденсата на поверхности полипропиленовой трубы 20×3,4 системы холодного водоснабжения. Примем тем-пературу воды +5 °С, температуру воздуха в помещении +20 °С, относительную влажность 60 %. Коэффициент теплопроводности полипропилена составляет 0,24 Вт/(м•°С), коэффициент теплоотдачи наружной поверхности трубопровода 7 Вт/(м 2 •°С). Расчет выполним согласно [9, 11], пренебрегая сопротивлением теплоотдаче внутренней стенки трубы для жидкой среды.

Определим линейные термические сопротивления:

Линейная плотность теплового потока составит:

Температура на наружной поверхности стенки трубы равна:

Парциальное давление насыщенного пара:

Парциальное давление водяного пара:

Температура точки росы:

Температура на поверхности неизолированного трубопровода при рассматриваемых условиях t_п = 6,6 °С меньше температуры точки росы окружающего воздуха t_р = 12,0 °С, что является условием образования конденсата. Таким образом, рекомендации об отсутствии необходимости изолирования пластиковых трубопроводов по сравнению со стальными в данном случае также не подтверждаются расчетом.

Заключение

Проведен сравнительный анализ тепловых и гидравлических характеристик трубопроводов из различных материалов, используя классические уравнения гидравлики и теплопередачи. Расчетом показано, что, несмотря на низкие значения эквивалентной шероховатости и теплопроводности полимеров, утверждения, связанные со снижением гидравлических и тепловых потерь и отсутствием необходимости изолирования пластиковых трубопроводов по сравнению со стальными, во многих случаях являются неправомочными и носят, скорее, рекламный характер. Для принятия правильных проектных решений проектировщикам следует внимательнее относиться к подобным рекомендациям, опираться на грамотные технические расчеты и проверенные экспериментальные данные.

Литература

Олейников Ю. Д. Особенности монтажа полипропиленовых труб // С.О.К. – 2011. – № 7.
Сасин В. И. Применение полимерных труб в системах отопления // Сантехника. – 2011. – № 3.
Наумов А. Л. Инженерные системы малоэтажных зданий. Ч. 2. Системы климатизации // АВОК. – 2014. – № 2.
Шонина Н. А. Применение пластиковых труб для систем водоснабжения и водоотведения при капитальном ремонте зданий // Сантехника. – 2015. – № 4.
СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01–2003». – М., 2012.
СП 40-101–96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандом сополимер». – М., 1996.
Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: Учеб. для вузов. 7-е изд., стереотип. – М.: Изд. МЭИ, 2001.
Щекин Р. В., Кореневский С. М., Бем Г. Е. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. 4-е изд., перераб. и доп. – Киев: Будiвельник, 1976.
СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03–2003». – М., 2012.
Рекомендации по применению секционных радиаторов итальянского предприятия GLOBAL. 3-я редакция. – М.: Изд. Научно-техн. фирмы ООО «Витатерм», 2010.
СТО 59705183–001–2007 «Стандарт организации. Конструкции тепловой изоляции для оборудования и трубопроводов с применением теплоизоляционных пенополиэтиленовых изделий Energoflex. Проектирование и монтаж». 7-е изд., испр. и доп. – М., 2015.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Рейтинг

( Пока оценок нет )