طراحی عایق کاری سیستم های پایپینگ با عایق های حرارتی گرم و سرد

مهم ترین نکته در عایق کاری سیستم های پایپینگ 1- انتخاب درست نوع عایق حرارتی با رعایت مسائل کیفی عایق حرارتی و همچنین 2- نصب صحیح و مطابق استاندارد عایق است. اگر این دو اصل به درستی رعایت شوند، سیستم عایق کاری می تواند برای مدتی طولانی بدون کوچکترین عیب و نقصی و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری در شرایط عملیاتی خود، کار کند.
اگر اجرای عایق کاری ضعیف و ناقص باشد باعث می شود که میزان زیادی از انرژی اتلاف شود. بنابراین عایق حرارتی یک ابزار مهم در افزایش میزان انرژی در دسترس می باشد.
هدف اصلی از عایق کاری حرارتی کاهش سرعت انتقال حرارت و انرژی می باشد. این انتقال انرژی ممکن است از یک سطح گرم به محیط سرد منتقل شود و یا اینکه از یک محیط گرم به سطح سرد منتقل می شود.

میزان اتلاف انرژی از سطح گرم

اختلاف دما بین دو سطح همواره باعث انتقال حرارت از سطح گرمتر به سطح سردتر می شود که میزان این انتقال حرارت (اتلاف گرما ) بستگی به میزان تفاوت دمای دو سطح دارد. در جدول زیر میزان اتلاف گرما بر اساس تفاوت بین دمای محیط و دمای سطح نشان داده شده است.

دلایل اقتصادی عایق کاری حرارتی در صنعت به ویژه عایق کاری لوله ها

– کاهش مصرف انرژی که باعث کاهش هزینه های عملیاتی کل مجموعه و بهینه سازی و اقتصادی تر شدن آن می شود.
– کاهش ظرفیت و مقدار انرژی مورد نیاز برای سیستم های سرمایشی و گرمایشی مجموعه می شود.
– صرفه جویی در هزینه های جاری و اساسی
دلیل اصلی عایق کاری حرارتی، دلایل اقتصادی می باشد هرچند که این دلایل، دلایل انحصاری نمی باشند و دلایل فرایندی نیز وجود دارد.

دلایل فرایندی استفاده از عایق حرارتی

– کاهش میزان افت دمای سیال در سیستم ها با دمای عملیاتی بالا
– کاهش افزایش دمای سیال در سیستم ها با دمای عملیاتی پایین
– حذف و یا کاهش جوش آمدن مایعات فرار در سیستم های ذخیره
– نگهداری موازنه حرارتی در سیستم های واکنشی
– حفظ ایمنی افراد و جلوگیری از سوختن و آسیب دیدن آن ها به دلیل تماس با سطوح با دمای بالا
– فراهم کردن حفاظت در برابر آتش برای کارخانه ها و واحدهای تولیدی دارای تجهیزات لوله کشی صنعتی
– کاهش ظرفیت سیستم های گرمایشی و سرمایشی

خصوصیات عایق حرارتی برای سیستم پایپینگ

خصوصیات فیزیکی عایق حرارتی

– مشخصه های حرارتی، ضریب هدایت حرارتی که بسیار مهم است
– مشخصه های شیمیایی
– مقاومت در برابر شوک های حرارتی
– ضریب پخش حرارتی عایق
– ضریب انبساط و انقباض عایق حرارتی
– مقاومت در برابر فشردگی و شکستن

خصوصیات مهم شیمیایی عایق حرارتی

– سازگاری با سطح فلزی
– سازگاری با آب و هوا و شرایط اقلیمی
– عدم فعالیت شیمیایی
– درجه قلیایی و اسیدی بودن
– مقاومت در برابر سایش و خوردگی
– طول عمر بالای مواد عایق حرارتی

طراحی سیستم عایق حرارتی

برای حفاظت از عایق و سطوح عایق شده در برابر عوامل محیطی بیرونی بر روی سطح عایق حرارتی روکش کشیده می شود.
– روکش فلزی بیرونی بازدارنده هوا
– کاهنده ورود بخار و رطوبت هوا با روکش فلزی داخلی

سیستم عایق کاری حرارتی باید انتظارات عملی را در طول زمان بهره برداری برآورده کند که لازمه آن مسلط بودن طراح به رفتار مواد عایق تحت شرایط عملیاتی بدون حفاظ است و همچنین نیاز است که اطلاعات کافی در مورد علت تخریب مواد عایق داشته باشد.
در محاسبات حرارتی عایق کاری حرارتی، ضریب هدایت حرارتی عایق یک فاکتور مهم است که بر روی طراحی عایق تاثیر زیادی می گذارد و در عایق های پر مصرف مانند پشم سنگ به خوبی مشخص شده است.
پارامتر دیگر که در طراحی سیستم عایق حرارتی باید مشخص گردد، محدوده ی دمای کارکرد سرویس عملیاتی است اما در کاربردهای لوله کشی صنعتی و پایپینگ، وزن مواد عایق حرارتی به دلیل ایجاد بار اضافی بر روی خطوط لوله حساس است و بایستی به درستی لحاظ گردد.
و در نهایت بررسی خصوصیات مواد عایق حرارتی و شرایط بازدارنده خوردگی و سایش و نحوه تعامل با این موارد باید مورد بررسی قرار گیرد.