WikiSysop: file->datoteka

2022-05-13T03:00:03Z

file->datoteka

←Starija inačica		Inačica od 13. svibanj 2022. u 03:00
Redak 1:		Redak 1:
	<!--'''Toplinska izolacija cijevi'''-->		<!--'''Toplinska izolacija cijevi'''-->
	[[~~File~~:2006-02-15 Piping.jpg\|2006-02-15 Piping\|mini\|300px\|okvir\|desno\|Cijevi u kotlovnici]]		[[Datoteka:2006-02-15 Piping.jpg\|2006-02-15 Piping\|mini\|300px\|okvir\|desno\|Cijevi u kotlovnici]]
	'''Toplinska izolacija cijevi''' je oblaganje [[Cijev\|cijevi]] '''izolacijskim materijalima''' koje služi smanjenju intenziteta izmjene [[Toplina\|topline]] između medija unutar cijevi i okoliša u kojem se cijev nalazi. Razlozi radi kojih se teži smanjenju intenziteta izmjene topline su: ekonomski, smanjenje [[Temperatura\|temperature]] vanjske površine cijevi, zaštita okoliša cijevi od pretjeranog zagrijavanja, sprječavanje [[Kondenzacija\|kondenzacije]] vlage na vanjskoj površini cijevi iz okolišnog [[Zrak\|zraka]] kod hladnih strujećih medija i dr.		'''Toplinska izolacija cijevi''' je oblaganje [[Cijev\|cijevi]] '''izolacijskim materijalima''' koje služi smanjenju intenziteta izmjene [[Toplina\|topline]] između medija unutar cijevi i okoliša u kojem se cijev nalazi. Razlozi radi kojih se teži smanjenju intenziteta izmjene topline su: ekonomski, smanjenje [[Temperatura\|temperature]] vanjske površine cijevi, zaštita okoliša cijevi od pretjeranog zagrijavanja, sprječavanje [[Kondenzacija\|kondenzacije]] vlage na vanjskoj površini cijevi iz okolišnog [[Zrak\|zraka]] kod hladnih strujećih medija i dr.

Redak 57:		Redak 57:

	== Vrste izolacijskih materijala==		== Vrste izolacijskih materijala==
	[[~~File~~:Kupferflex 28 90.jpg\|mini\|250px\|Unutarnji plašt cijevi načinjen je od bakra, izolacija od poliuretanske pijene, a kućište od polietilena]]		[[Datoteka:Kupferflex 28 90.jpg\|mini\|250px\|Unutarnji plašt cijevi načinjen je od bakra, izolacija od poliuretanske pijene, a kućište od polietilena]]
	[[~~File~~:Glass wool insulation.jpg\|mini\|250px\|Staklena vuna]]		[[Datoteka:Glass wool insulation.jpg\|mini\|250px\|Staklena vuna]]
	U toplinskoj izolaciji cijevi se pretežito koriste '''umjetno dobiveni materijali''', organski (npr. pjenasti poliuretan i [[Polietilen\|polietilen]], umjetna pjenasta		U toplinskoj izolaciji cijevi se pretežito koriste '''umjetno dobiveni materijali''', organski (npr. pjenasti poliuretan i [[Polietilen\|polietilen]], umjetna pjenasta
	guma, fenolne pjene itd.) ili anorganski (npr. [[Mineralna vuna\|mineralne vune]], kalcijski silikat, perlit,		guma, fenolne pjene itd.) ili anorganski (npr. [[Mineralna vuna\|mineralne vune]], kalcijski silikat, perlit,

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-18T09:14:20Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[File:2006-02-15 Piping.jpg|2006-02-15 Piping|mini|300px|okvir|desno|Cijevi u kotlovnici]]
'''Toplinska izolacija cijevi''' je oblaganje [[Cijev|cijevi]] '''izolacijskim materijalima''' koje služi smanjenju intenziteta izmjene [[Toplina|topline]] između medija unutar cijevi i okoliša u kojem se cijev nalazi. Razlozi radi kojih se teži smanjenju intenziteta izmjene topline su: ekonomski, smanjenje [[Temperatura|temperature]] vanjske površine cijevi, zaštita okoliša cijevi od pretjeranog zagrijavanja, sprječavanje [[Kondenzacija|kondenzacije]] vlage na vanjskoj površini cijevi iz okolišnog [[Zrak|zraka]] kod hladnih strujećih medija i dr.

== Fizikalna podloga==
'''Fizikalna interpretacija izmjene topline kroz cijev''' se pronalazi u sljedećoj matematičkoj jednadžbi kojom se u [[Termodinamika|termodinamici]] formulira '''toplinski tok kroz cijevnu stijenku'''<ref>dr.sc. Antun Galović, Termodinamika II, Zagreb 2014.</ref>:

<math>\frac{ \Theta }{L} = \frac{T_1-T_2}{\frac{1}{2 \pi R_1 \alpha _u}+ \frac{1}{2 \pi \lambda _1}\ln{\frac{R_2}{R_1}}+\frac{1}{2 \pi \lambda _i}\ln{\frac{R_2+ \delta _i}{R_2}}+\frac{1}{2 \pi R_{2+ \delta _i } \alpha _{v}}}</math>

*<math>\frac{ \Theta }{L}</math> - toplinski tok po metru duljine cijevi
*<math>T_1 - T_2</math> - razlika temperatura unutar i izvan cijevi, [K ili °C]
*<math>R_1</math> - unutarnji polumjer cijevi
*<math>\alpha _u</math> - unutarnji koeficijent prijelaza topline
*<math>\lambda _1</math> - toplinska provodnost materijala cijevi
*<math>R_2</math> - vanjski polumjer cijevi (ispod izolacije)
*<math>\lambda _i</math> - toplinska provodnost izolacijskog materijala
*<math>R_2+\delta _i</math> - vanjski polumjer cijevi (iznad izolacije)
*<math>\alpha _v</math> - vanjski koeficijent prijelaza topline

Iz ovoga se zaključuje da se, za konstantne ostale parametre, što je u našem problemu i slučaj, na toplinski tok može utjecati samo promijenom <math>\delta _i</math> ('''debljine izolacije''') i <math>\lambda _i</math> ('''toplinske provodnosti izolacijskog materijala'''). Smanjiti toplinski tok, a što je cilj postojanja toplinske izolacije, možemo povećanjem <math>\delta _i</math> ili smanjenjem <math>\lambda _i</math>, odnosno kombinacijom toga dvojega. Ovom jednadžbom izmjena topline zračenjem nije uzeta u obzir.

===Emisijski faktor===
Dodatni parametar kojim možemo podešavati toplinski tok između strujećeg medija i otvorenog okoliša je <math>\varepsilon</math>, '''emisijski faktor''' vanjske površine cijevi (iznad izolacije). Njegovim smanjenjem se postiže smanjenje izmjene toplinskog toka [[Toplinsko zračenje|zračenjem]]. To se opisuje sljedećom jednadžbom:

<math>\frac{ \Theta }{L} = 2(R_2+\delta _i) \pi \varepsilon (T_{2'} ^4 - T_{ok} ^4 )</math>

*<math>T_{2'}</math> - temperatura vanjske površine cijevi, [K]
*<math>T_{ok}</math> - temperatura okoliša, [K]

==== Emisijski faktori nekih materijala <ref>Halasz, Galović, Boras, Toplinske tablice, Zagreb 2013.</ref> ====
*Aluminijska folija, <math>\varepsilon</math> = 0,036
*Čelik (valjani lim), <math>\varepsilon</math> = 0,56
*Bakar (valjan), <math>\varepsilon</math> = 0,64
*Ljudska koža, <math>\varepsilon</math> = 0,98

==Primjene==

===Sprječavanje kondenzacije===
U slučaju strujanja medija hladnijeg od okoliša, kod nedovoljno izoliranih cijevi može doći do '''kondenzacije vlage''' na vanjskoj površini cijevi. Ta vlaga može povećati toplinski tok, uzrokovati [[Korozija|koroziju]]. Kondenzacija se neće dogoditi ako je temperatura vanjske površine cijevi viša od temperature zraka.

===Smrzavanje cijevi===
Ukoliko se cijev nalazi u hladnom okolišu (primjerice, zimi), može doći do padanja temperature vode unutar cijevi do 0 °C, pri čemu može doći do skrućivanja, odnosno '''leđenja''' vode. [[Led|led]] ima veći specifični [[Obujam|volumen]] od vode, što znaći da postoji opasnost od pucanja cijevi u takvim uvjetima. Izolacija pridonosi sprječavanju te pojave.

===Očuvanje energije===
Dodavanjem toplinske izolacije se smanjuje toplinski tok, koji kod, primjerice, transporta tople vode u sustavu [[Grijanje|grijanja]] predstavlja '''toplinsku energiju bačenu u okoliš''', dakle i '''financijske gubitke'''. Kod transporta medija vrlo visokih temperatura treba koristiti više izolacijskog materijala (deblji sloj), nego kod medija nižih temperatura.

===Zaštita od ekstremnih temperatura===
Kod cjevovoda kojima se transportiraju mediji izuzetno visoke ili niske temperature može doći do '''izuzetno visoke ili niske temperature''' vanjske površinske stijenke tog cjevovoda. To bi bilo opasno kada bi ljudi, životinje, zapaljivi predmeti itd. došli u fizički kontakt s cjevovodom. Dodavanjem izolacije se postiže smanjenje temperature vanjske površinske stijenke cijevi.

== Vrste izolacijskih materijala==
[[File:Kupferflex 28 90.jpg|mini|250px|Unutarnji plašt cijevi načinjen je od bakra, izolacija od poliuretanske pijene, a kućište od polietilena]]
[[File:Glass wool insulation.jpg|mini|250px|Staklena vuna]]
U toplinskoj izolaciji cijevi se pretežito koriste '''umjetno dobiveni materijali''', organski (npr. pjenasti poliuretan i [[Polietilen|polietilen]], umjetna pjenasta
guma, fenolne pjene itd.) ili anorganski (npr. [[Mineralna vuna|mineralne vune]], kalcijski silikat, perlit,
silicijski [[Aerogel|aerogel]] itd.).
Uvjet za to da bi se neki materijal mogao smatrati izolacijskim materijalom je toplinska provodnost manja od 0.25 W/mK.

=== Toplinske provodnosti nekih izolacijskih materijala<ref>dr.sc. Miroslav Ruševljan, Cjevovodi, interna skripta, Zagreb, 2011.</ref> ===

{| class="wikitable sortable"

! Materijal
! Temperatura
! Toplinska provodnost [W/mK]

|-
| Staklena vuna gustoće 47,5 kg/m3
| 10 ºC
| 0,030
|-
| Staklena vuna gustoće 80 kg/m3
| 10 ºC
| 0,031
|-
| Kamena vuna 100 kg/m3
| 10 ºC
|0,033
|-
| Kamena vuna 160 kg/m3
| 10 ºC
|0,034
|-
| Tvrda poliuretanska pjena(PUR) gustoće 35 do 50 kg/m3
| 10 ºC
|0,023
|-
|}

== Dodatni parametri izolacijskih materijala ==
=== Poroznost i gustoća materijala ===
Pri razmatranju materijala za izolacijske svrhe, treba uzeti u obzir '''poroznost i '''[[Gustoća|gustoću]] '''materijala''' kojeg želimo upotrijebiti. Naime, zbog poroznosti pojedinih materijala, zrak ulazi u pore unutar materijala i zadržava se tamo. Zrak ima relativno malu toplinsku vodljivost (reda veličine 0,03 W/mK) i na taj način pridonosi toplinskoj izoliranosti. Odabirom materijala manje gustoće se udio zraka u njegovim porama povećava, čime se, naravno, poboljšava toplinska izoliranost.

=== Sprječavanje prodiranja vlage kroz površinu izolacije ===
Kod cjevovoda kroz koji struji hladna tekućina može doći do '''kondenzacije''' [[Vlaga|vlage]] na vanjskoj stijenci cijevi. Kada bi se ta vlaga [[Difuzija|difuzijom]] upila u materijal stijenke, odnosno izolacijskog materijala, povećala bi njegovu toplinsku vodljivost ( toplinska provodnost vode je reda veličine 0,6 W/mk), dakle i intenzivirala toplinski tok. Najveći utjecaj na sprječavanje te difuzije ima odabir materijala povoljnog faktora difuzijskog otpora μ.
*Aluminijska folija s bitumenom: μ = 700 000
*Polietilen i PVC folija: μ = 100 000
*Stiropor: μ = 40 - 100
*Mineralna ili staklena vuna: μ = 1,2 - 1,8

===Koeficijent prijelaza topline na površini oplate===
Ovisi o:
*brzini strujanja zraka oko cjevovoda
*vlažnosti zraka
*položaju cjevovoda u prostoru

===Ostalo===
*mehanička svojstva
*zapaljivost
*otpornost prema kemijskim i atmosferskim utjecajima
*otpornost na mikroorganizme, insekte i glodavce
*upijanje buke
*neutralnost sastava i odsutnost mirisa

== Izvori ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Energetika]]

Toplinska izolacija cijevi - Povijest promjena

WikiSysop: file->datoteka

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica