Теплоизолирующее покрытие горизонтально расположенного трубопровода

 

Изобретение относится к области энергосберегающих технологий, а более конкретно к вопросам тепловой изоляции. Техническим результатом изобретения является снижение теплопотерь от трубопроводов, транспортирующих подогретое рабочее вещество. Для достижения указанного технического результата теплоизолирующее покрытие горизонтально расположенного трубопровода выполнено в виде охватывающих трубопровод соединенных между собой полуцилиндров, расположенных друг над другом и изготовленных из материалов с разными коэффициентами теплопроводности, причем отношение коэффициентов теплопроводности материалов нижнего полуцилиндра λ_из.н и верхнего λ_из.в составляет 1,1 - 1,4, а плоскости поверхности контакта верхнего полуцилиндра с нижним ориентированы так, что в поперечном сечении прямые плоскостей контактных поверхностей расположены в нижней полуплоскости кольцевого круга под углом к горизонтали. Длины внутренних дуг верхнего и нижнего полуколец равны между собой, а длина наружной дуги верхнего полукольца составляет 200 - 270^o. 1 ил.

Изобретение относится к области энергосберегающих технологий, а более конкретно к вопросам тепловой изоляции.

Известно устройство теплоизоляции по заявке N 222215, MПК⁶ F 16 L 59/12, 1991 (Великобритания), которое имеет два полукольцевых диска из твердого пенополиуретана, соединенных в горизонтальной плоскости вокруг трубы.

Известно теплоизолирующее устройство по заявке 88/08099, MПК⁶ F 16 L 59/12, Международная заявка PCT (WO), имеющее полукольца, выполненные из однотипного материала, которые соединяются между собой приспособлением в виде "ласточкиного хвоста".

Известно также устройство теплоизоляции по патенту N 274078, MПК⁵ F 16 L 59/02, 1990 (ГДР), взятое за прототип, которое выполнено в виде двух охватывающих трубопровод одинаковых полуцилиндров из пенопласта с минеральным связующим.

Однако такая конструкция не может обеспечить достаточно высокую степень снижения теплопотерь от трубопровода, так как в этом случае в стационарном режиме работы горизонтального трубопровода температура наружной поверхности верхней части трубопровода оказывается выше температуры нижней поверхности, что приводит к повышенной теплоотдаче в верхней части трубопровода и излишним потерям тепла.

Задачей заявляемого изобретения является снижение теплопотерь трубопроводов путем частичного изменения теплофизических свойств теплоизоляционного материала и совершенствования конструкции мест соединения элементов теплоизоляции.

Для достижения указанного технического результата в теплоизолирующем покрытии, состоящем из двух соединенных между собой полуцилиндров, охватывающих трубопровод и расположенных друг над другом, полуцилиндры выполнены из материалов с разными коэффициентами теплопроводности. Теплопроводность материала верхнего полукольца ниже теплопроводности материала нижнего полукольца в 1,1 - 1,4 раза. Плоскости поверхности контакта полуколец расположены под углом к горизонтали, при этом длины внутренних дуг полуколец равны между собой и составляют 180 ^o, а длина наружной дуги верхнего полукольца - в пределах 220 - 270^o.

Установка на верхней поверхности трубопровода полукольца из теплоизолирующего материала с уменьшенным коэффициентом теплопроводности препятствует увеличению теплоотдачи с этой поверхности.

Выполнение места стыка теплоизолирующих колец с наклоном от горизонтальной плоскости вниз препятствует потерям тепла через стыки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен поперечный разрез трубопровода с теплоизолирующим покрытием.

Трубопровод 1 имеет теплоизолирующее покрытие, состоящее их двух полуколец: верхнего 2 и соединенного с ним нижнего полукольца 3. Длины внутренних дуг 4 полуколец равны между собой и составляют 180^o. Длина наружной дуги 5 верхнего полукольца находится в пределах 200 - 270 ^o. Плоскость стыка 6 полуколец направлена вниз от горизонтали. Нижнее полукольцо выполнено из материала, коэффициент теплопроводности которого λ_из.н составляет (1,1 - 1,4) λ_из.в материала верхнего полукольца.

Устройство работает следующим образом. В стационарных условиях работы трубопровода, транспортирующего подогретую рабочую среду, тепловой поток, который поднимается к верхней образующей трубопровода, не выходит на наружную поверхность трубопровода, так как материал верхнего теплоизолирующего полукольца 2 имеет уменьшенную теплопроводность, а плоскость стыка 6 имеет наклон вниз от горизонтальной плоскости. Не имеющая выхода наружу, тепловая энергия остается в потоке транспортируемого тела.

Расчетная оценка эффективности предлагаемой конструкции показывает возможность снижения теплопотерь и, соответственно, расхода условного топлива на ≈ 5%.

Формула изобретения

Теплоизолирующее покрытие горизонтально расположенного цилиндрического трубопровода, выполненное в виде двух охватывающих трубопровод соединенных между собой полуцилиндров, расположенных друг над другом, представляющих собой в поперечном сечении два обращенных друг к другу полукольца, отличающееся тем, что полуцилиндры выполнены из материалов с разными коэффициентами теплопроводности (λ_из), причем отношение коэффициентов теплопроводности материалов нижнего полуцилиндра λ_из.н и верхнего λ_из.в составляет 1,1 - 1,4, а плоскости поверхности контакта верхнего полуцилиндра с нижним ориентированы так, что в поперечном сечении прямые плоскостей контактных поверхностей расположены в нижней полуплоскости кольцевого круга под углом к горизонтали, при этом длины внутренних дуг верхнего и нижнего полуколец равны между собой, а длина наружной дуги верхнего полукольца составляет 200 - 270^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1