Какие бывают Трубопроводы систем отопления?

Многие владельцы загородных домов задаются вопросом: Какой тип труб подойдет для системы отопления моего дома, и какие трубы более надежны и долговечны?

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, выделим основные типы труб представленные на российском рынке:

• Стальные трубы
• Трубы из полипропилена
• Трубы из металлопластика
• Медные трубы
• Нержавеющие трубы

Стальные трубы для систем отопления

Применение стальных труб для разводки системы отопления загородных домов уходит в прошлое. Помимо того, что они обладают очень хорошей теплопроводностью, что обуславливает огромные потери тепла через поверхность труб, стальные трубы крайне неудобны в эксплуатации. На внутренней поверхности стальных труб в процессе эксплуатации возникает коррозия, которая в частности приводит к уменьшению внутреннего диаметра трубы, что в свою очередь неблагоприятно сказывается на скорости движения теплоносителя по системе отопления. Есть 2 основных способа монтажа стальных трубопроводов — сварка и скрутка с нарезкой резьбы. В современных системах отопления стальные трубы используются как правило при обвязке котельных.

 

Трубы из полипропилена (полипропиленовая система отопления)

На смену стальным трубам все чаще приходят трубы из пластика, в частности трубы из полипропилена. Трубы из полипропилена просты и удобны в монтаже, долговечны, не подвержены коррозии, способны работать в широком диапазоне температур и устойчивы к воздействиям агрессивных сред. Монтаж отопления из полипропилена происходит в результате процесса их сварки, что обеспечивает дополнительную защиту от протечек в местах соединений. Чаще всего трубы из полипропилена, применяют при разводке системы отопления загородных домов, реже в котельных (в случае автоматических котлов, когда нет возможности перегрева теплоносителя). Мы для отопления используем полипропиленовые трубы армированные стекловолокном, выдерживающие давление 25 атм.

Трубы из металлопластика (металлопластиковые трубы)

Металлопластиковые трубы уже достаточно давно известны российскому потребителю. У кого-то от их эксплуатации остались только положительные впечатления, кто-то же наоборот считает их совершенно не приемлимыми для применения в системах отопления загородных домов. Действительно, если разобраться в физике металлопластиковых труб, то можно просмотреть несколько нестыковок. 

В структуре металлопластиковой трубы на первый взгляд, можно увидеть три слоя: пластик-металл-пластик. Из законов физики мы знаем, что коэффициент температурного расширения у металла и пластика различный. В процессе постоянной экплуатации эта разница приводит к расслоению металлопластиковой трубы в местах соединений. Что в свою очередь является следствием образования “течи”. На самом деле, это лишь следствие неправильного подбора фитингов. Ведь по рекомендации производителей металлопластиковых труб, в местах их соединения, необходимо использовать пресс-фитинги, а резьбозажимныетолько при подключении к коллекторам. Но некоторые горе-монтажники к сожалению этого не знают.

Вот и получается, что некоторым владельцам загородных домов при правильно смонтированной системе отопления, трубопроводы с использованием металлопластиковых труб доставляют только хлопоты. Мы в своей практике используем металлопластиковые трубы для монтажа теплых полов. Сейчас на рынке появилась разновидность металлопластиковых труб с полипропиленовым покрытием, т. е. эти трубы можно спаивать паяльником, и подходят фитинги для полипропилена.

Медные трубы
Медный трубопровод является лидером среди элитных трубопроводов.
Медные трубы обладают антибактериальными свойствами, выдерживает высокие давления и температуру. Медные трубы не боятся ультрафиолета (как полипропилен), имеет низкий коэффициент теплового расширения. Медный трубопровод на паяных твёрдым припоем выдерживает нагрузки до 40 атмосфер и температуру от -150 до + 400° С, его можно замоноличивать в пол и стены.

 
Медные трубы не подвержены коррозии и имеют низкое гидравлическое сопротивление. Медь универсальна: медные трубы и фитинги одного стандарта применяются для всех видов инженерных коммуникаций-для снабжения водой, газообразным и жидким газом, топливом в холодильных системах, системах отопления, кондиционирования.

Про надёжность применения медных труб говорит тот, факт, что их используют в теплообменнике газовых водонагревателей, тормозных системах автомобилей, гидравлике самолётов. Медь отличается необычайно долгим сроком службы: она не стареет, не портится, — она сохраняет свою первоначальную прочность. Медные трубы и фитинги служат столько, сколько существует само здание. Медные трубы монтируются при помощи пайки или пресс фитингов. Интересно применение медных труб, как элемент дизайна, совместно с медными батареями или Рэтро. Недостатком, является высокая стоимость медной системы разводки. Хотя многие наши клиенты, желающие получить высокую надёжность и долговечность выбирают медные системы отопления.

Нержавеющие трубы

В последнее время появились гофрированные нержавеющие трубы и фитинги (используются в Ю.Корее и Японии более 15 лет).Выдерживают давление до 50 атм., температуру от -40 до +150, противостоит агрессивным средам и не подвержена коррозии. Сочетает в себе пластичность и жёсткость, по отношению к внешним механичеким воздействиям, не боится гидроударов и разморозки. 

Легко и быстро монтируется. Можно прятать в пол или стены. Высокая теплоотдача. Соединяется с помощью специальных фитингов. Используется для систем тёплого пола и стен, обвязки: калориферов, теплообменников, кондиционеров, котельных, систем пожаротушения, разводки системы отопления. Из неё даже делают отопительные приборы, в виде змеевиков и полотенцесушителей. У одного нашего клиента большая часть отопительных приборов сделана из гофрированной нержавейки. Плюс недорогая система. Минус все соединения с помощью фитингов не должны быть спрятаны в пол или стены. Мы используем её в обвязках оборудования и при лучевой разводке системы отопления.

Правильно подобрать материалы и оборудование, рассчитать систему отопления, скомплектовать по оптовым ценам и произвести монтаж, могут специалисты нашей компании.
ЗВОНИТЕ: +7 (391) 288 02 48

Поделиться в соц. сети:

Изоляция трубопроводов отопления – как изолировать трубы (+фото)

В процессе отопления жидкость, которая используется в качестве теплоносителя, циркулирует по всей системе. Чтобы не растерять полезное тепло и избежать излишнего перегрева помещения, проводится изоляция трубопроводов отопления.

Такие работы необходимы в загородных домах, если магистрали трубопроводов отопления проходят по улице от котельной, или же когда котёл находится в дальнем крыле здания, а трубы протянуты по холодным коридорам. Это помогает доставить в помещение больше тепла, сохранив его на всём маршруте: от котельной до радиаторов отопления.

В качестве материала используются несколько видов утеплителей, они различаются по теплопроводности и способам монтажа, и при выборе материала нужно хотя бы немного знать о его качествах.

Вспененный полиэтилен

Фольгированный вспененный полиэтилен

Это гибкий утеплитель, который производится в форме труб различных размеров, с разрезом посередине (это сделано для удобства монтажа).

Монтаж

При утеплении трубопровода этим материалом, куски утеплителя накладываются на трубы по всей длине, и стягиваются строительным скотчем. Места стыков или соединения труб нужно закрыть утеплителем более толстого диаметра. Поэтому перед началом работ нужно примерно рассчитать необходимое количество утеплителя разных размеров.

Утеплитель такой марки очень удобен, его можно легко разрезать, а оставшиеся куски использовать в другом месте, составив из нескольких отрезков одну длинную часть.

Утеплители из стекловолокна

Стекловолоконный утеплитель

Такой утеплитель наиболее востребован у строителей. Этот материал имеет сравнительно небольшой вес и совершенно не подвержен гниению. Именно поэтому его часто используют для утепления труб расположенных на улице.

Монтаж

При монтаже утеплителем обматывают трубы и закрепляют его с помощью вязальной проволоки. Для дополнительной защиты от воздействия влаги снаружи его обвязывают рубероидом или строительной фольгой.

Базальтовая вата

Вата базальтовая

Это формовые элементы утеплителя, которые изготовлены в виде плит и цилиндров. Такие утеплители пожаробезопасны, имеют хорошую прочность и не пропускают влагу. Монтаж его достаточно прост, как и в случае с утеплителем из стекловолокна его дополнительно защищают алюминиевой фольгой или рубероидом.

Пенополистирол

Пенополистирол для труб

Такой утеплитель изготавливается в виде двух скорлуп разных размеров, они скрепляются при помощи специальных пазов, но для надёжности соединения их необходимо дополнительно закрепить специальным клеем или скотчем.

Монтаж

При соединении на трубах половинки утеплителей соединяют между собой и смещают две части в разные стороны на несколько сантиметров. Следующее звено также соединяется, и оставленные концы стыкуют между собой, получается своего рода «нахлёст» одного соединения на другое, что обеспечивает более качественное скрепление.

Для утепления неудобных участков и поворотов используются – фигурные скорлупы, которые имеют неравные размеры.

Для того чтобы качественно провести утепление этим материалом, нужно заранее подсчитать протяжённость трубопровода, количество стыков и сгибов. Это необходимо для приобретения нужного количества соединительных частей.

Пенополиуретан

Пенополиуретановый утеплитель

Этот утеплитель наносится путём распыления. Специально подготовленный состав распыляют на смонтированный трубопровод. Он надёжно сцепляется с поверхностью и, вспениваясь, образует плотную защитную массу, обладающую высокой прочностью.

Из-за того что этот утеплитель плохо переносит воздействие солнечных лучей утепление им труб, расположенных на открытом воздухе, должно сопровождаться их защитой: обмоткой рубероидом или алюминиевой фольгой.

Для качественного изолирования труб можно комбинировать утеплители. Например, в котельной и на улице их можно закрыть минеральной ватой или базальтовым утеплителем. А в доме места подводки к батареям отопления – вспененным полиэтиленом, который выглядит более эстетично.

Жидкая теплоизоляция

Этот материал, при помощи которого проводится изоляция трубопроводов отопления, позволит исключить некоторые трудности, возникающие в процессе монтажа других утеплителей.

Чем больше, тем лучше…

Этот лозунг относится к монтажу такой изоляции. Наносится он распылителем или обычной кистью, и чем больше слоёв будет нанесено на трубу, тем лучше будет сохраняться тепло. Да и сам процесс намного легче монтажа других видов утеплителя. Его можно без проблем нанести как на ровную трубу, расположенную в хорошей доступности, так и на скрытые неудобные участки.

Когда нужно позаботиться об изоляции трубопроводов

Лучше всего монтаж утеплителя произвести в процессе прокладки труб и разветвлений в помещении. На этом этапе вам будет проще подбирать размеры (при выборе рулонного или трубчатого утеплителя), и в итоге останется меньше отходов, а это соответственно – экономия средств.

Ремонт утеплителя

Замена утеплителя

При всех положительных качествах всех видов материалов нелишним будет проводить профилактический осмотр всей магистрали отопления перед наступлением зимнего сезона. Чтобы в последующем избежать неприятностей, места утеплителя, которые вследствие каких-либо обстоятельств пришли в негодность, нужно обязательно заменить.

Видео

Видеоролик по монтажу цилиндров из минеральной ваты:

Фото

Использование жидкой теплоизоляции отопления

Кожух для труб

Технология изоляции труб

Утепление базальтовой ватой

Трубопроводы и арматура для отопления квартиры. — Статьи

просмотров.

Для обустройства эффективной и долговечной системы отопления квартиры немаловажную роль играет правильный подбор материала трубопровода, а также выполняющей различные функции специализированной трубопроводной арматуры. Базовые знания данных вопросов необходимы как при самостоятельной установке домашнего отопления, так и при использовании услуг профильных специалистов.

 

Как подобрать материал трубопровода?

Выбор материала труб – это компромисс между надежностью и уровнем материальных затрат на их приобретение. В современных системах обогрева используют следующие виды трубопроводов:

 

Стальные

Трубопровод из стальной трубы. Классический вариант трубопровода, который еще часто можно встретить в домах старой застройки. Отличается достаточно высокой стоимостью и сложностью монтажа, не обеспечивая повышенной долговечности. Для соединения стальных трубопроводов применяют аргонодуговую сварку, которую может выполнить лишь специально подготовленный специалист.

 

Медные

Трубопровод из медной трубы. Наиболее дорогостоящий вариант, отличающийся высокой надежностью. Отдельно стоит отметить эстетическую составляющую – медные трубопроводы традиционно используются при обустройстве систем отопления квартир и домов, изысканные интерьеры которых оформлены в классическом стиле.

 

Пластиковые

Трубопровод из пластиковой трубы. Полимерные трубы надежны и долговечны, легко монтируются и доступны по цене широкому кругу потребителей. Монтаж таких трубопроводов осуществляется с помощью специального паяльного устройства, в результате чего получается прочное неразъемное соединение, устойчивое к возможным эксплуатационным нагрузкам. Оборудование для соединения пластиковых труб доступно для освоения даже человеку без предварительных навыков сантехнических работ и может быть арендовано на период их выполнения за небольшую плату.

 

Следует иметь в виду, что полимерные материалы отличаются от металлических повышенным коэффициентом температурного расширения, поэтому при прокладке таких труб через стены и перегородки необходимо использовать специальные муфты, диаметр которых должен превышать толщину трубы.

 

Как разобраться в многообразии трубопроводной арматуры?

Трубопроводной арматурой называют обширный комплекс технических средств, являющихся неотъемлемой частью трубопровода домашнего отопления и выполняющих самые разнообразные функции – ограничение или регулировку поступления теплоносителя, изменение температуры и предохранение системы от гидравлических перегрузок. Используемую в отоплении жилых квартир арматуру условно разделяют на следующие функциональные группы:

• запорная;
• присоединительная;
• воздуховыпускная;
• терморегулирующая.

Назначение запорной арматуры – ограничение и регулирование количества теплоносителя, принудительно либо естественным способом прокачиваемого через определенный контур системы. Также запорная арматура может использоваться для спуска жидкости из системы и в этом случае называется запорно-спускной. Такой элемент трубопровода представляет собой кран или вентиль, устанавливаемый внизу отопительного прибора.

 

Присоединительная арматура,еще ее называют как элементы трубопроводов, используется для различных вариантов разъемного соединения труб, отопительных приборов и других элементов системы между собой. Также с ее помощью осуществляется связь трубопроводов, имеющих различные сечения.

Воздуховыпускные клапаны устанавливаются в верхней точке отопительных радиаторах систем поквартирного отопления. Различают автоматические клапаны и с ручным управлением. Автоматические более дорогостоящи, но после установки не обременяют домовладельца дополнительной задачей спуска скопившегося воздуха перед запуском отопительной системы в работу.

 

Терморегулирующая арматура также может быть ручной и автоматической. В первом случае домовладелец сам выставляет термостат на требуемую позицию, а при установке регулировочной автоматики происходит поддержание заданного температурного режима. Терморегулирующие головки могут поставляться как в качестве отдельного изделия, так и в составе отопительного радиатора.

 

При подборе трубопроводов и трубопроводной арматуры учитываются такие исходные данные, как тип отопительной системы, особенности интерьера отапливаемых помещений, предполагаемый уровень автоматизации и бюджет, выделенный на обустройство домашней системы обогрева.

 

Любое копирование данной статьи возможно, при условии размещения прямой гиперссылки на сайт s-k-s.ru

Выбор трубопроводов для отопления

Весьма правдивый факт заключается в том, что домашний уют и комфорт будь-то в квартире или загородном коттедже во многом зависит от стабильного и бесперебойного функционирования отопительной системы. 

Еще бы, ведь от тепла в жилище зависит  хорошее самочувствие домочадцев!

Поэтому к обустройству системы отопления нужно подходить с особой тщательностью, учитывать при монтаже даже маленькие аспекты.

Немаловажным аспектом отопительной системы являются магистральные трубопроводы, к выбору которых необходимо подходить с особой тщательностью. 

Современный рынок сантехнического оборудования на сегодняшний день представляет достаточно широкий ассортимент различных видов труб для отопления, которые прекрасно можно рассмотреть на следующих изображениях:

   Рис. 1. Различные виды труб для отопления.

 Поэтому перед человеком, который решил установить отопительную систему, порой возникает достаточно затруднительный вопрос, касающийся правильного выбора элементов трубопровода.

Чтобы облегчить эту нелегкую дилемму для обычного обывателя, мы в этой статье подробно расскажем о характеристиках различных видов отопительных труб, а также дадим советы и рекомендации относительно выбора оптимального трубопровода.

Факторы, влияющие на выбор труб для отопительной системы.

Прежде всего, перед тем, как выбирать трубопровод для отопления, прежде всего, стоит себе четко уяснить схему отопительной системы вашего жилища. Связано это с тем, что разных типов обогрева квартиры или дома, подходят отдельные виды трубной продукции.

Чтобы правильно определиться с выбором необходимых труб для индивидуальной системы отопления, стоит учитывать следующий ряд важных аспектов:

• естественная или принудительная циркуляция теплоносителя будет в устанавливаемом отоплении;

• наружный или скрытый способ прокладки труб будет присутствовать в вашем монтаже отопительной системы;

• среднее рабочее давление в отоплении;

• максимальная и средняя температура теплоносителя, проходящего через магистральный трубопровод;

• выбранный вид труб должен быть удобным в монтаже, при этом после установки трубопровода, должен обеспечить легкий и беспрепятственный доступ к техническому обслуживанию радиаторов отопления, а также, непосредственно к самой магистрали.

Придерживаясь вышеуказанных критериев, вы без особого труда выберете необходимый вид труб для индивидуальной отопительной системы!

Какие существует виды трубопроводов для отопления.

При выборе труб для отопительной системы немаловажным является тот факт, из какого материала они изготовлены, а также какими обладают характеристиками.

Проанализировав современный рынок отопительного оборудования, мы выделили следующие виды трубной продукции для отопления:

1. Стальные трубы до недавнего времени являлись основным элементом всех отопительных систем. Среди преимуществ использования трубопроводов этого вида можно отметить следующие важные моменты:

• являются оптимальным вариантом труб для отопления с естественной циркуляцией;

• высокая механическая прочность;

• выдерживают значительное давление в системе;

• сварные соединения труб практически до нуля нивелируют утечку теплоносителя;

• не требуют дополнительного крепления;

• в трубопроводах этого вида можно использовать теплоноситель, как газообразном, так и жидком состоянии. 

Однако металлические трубы имеют также и ряд значительных недостатков, среди которых можно выделить следующие моменты:

• стальной трубопровод поддается сильно воздействию коррозии;

• циркуляция теплоносителя способствует образованию накипи на внутренних стенках, что со временем затрудняет его прохождение по системе;

• металлический трубопровод имеет значительную теплопроводность, что, в свою очередь, приводит к значительным потерям тепла;

• наружная часть труб нуждается в регулярной покраске;

• соединение узлов стального трубопровода осуществляется с помощью сварки, которая может привести к повреждению интерьера, а также значительно повышается уровень пожарной небезопасности при выполнении монтажных работ;

• металлические трубы имеют некрасивый дизайнерский вид.

Как видим, недостатки значительно превалируют над преимуществами, поэтому трубопровод стального вида желательно использовать там, где необходимо прохождение большого объема теплоносителя, а также для устойчивости элементов отопительной системы.

2. Трубы из нержавеющей стали обладают следующими позитивными характеристиками:

• имеют весьма длительный период эксплуатации;

• практически не подвергаются различным видам коррозии;

• на внутренних стенках не образуется накипь;

• широко применяются, как для подачи пара, так и достаточного горячей жидкости;

• можно использовать, как для наружной, так и внутренней прокладки магистрали;

• имеют хороший интерьерный вид.

Однако существуют и недостатки использования нержавеющего трубопровода, которые заключаются в следующих моментах:

• достаточно высокая стоимость материала делает этот вид труб менее используемым;

• соединение трубопровода указанного вида должен проводить только высококвалифицированный специалист;

• при сварке швов существует вероятность целостности магистрали, что в будущем может произвести к утечке теплоносителя.

Таким образом, использование трубопровода из нержавеющей стали является весьма эффективным, при этом учитывая факт, что вы обладаете достаточными финансовыми средствами на монтаж отопительной системы такого типа.

3. Медный трубопровод для отопления замечателен следующими свойствами:

• прекрасные антикоррозийные свойства;

• способность выдерживать давление вплоть до 40 атмосфер;

• через медные трубы может проходить теплоноситель температурой до 200 С;

• удобный монтаж трубопровода из этого материала;

• медный трубопровод имеет высокий уровень стойкости к разным разрывам, в частности, при размораживании отопительной системы.

Что же касается недостатков труб из меди для отопления, то они фактически заключаются в том моменте, что данная продукция имеет высокую стоимость, а также не рекомендуется их соединение с алюминиевыми элементами.

Рассмотреть внешний вид трубопроводов медного изготовления можно на следующем изображении:

 Рис. 2. Медные трубы.

4. Полипропиленовый или армированный трубопровод имеет следующие достоинства при использовании в системах отопления:

• длительный срок эксплуатации;

• высокая стойкость к низким температурам;

• имеют минимальное гидравлическое сопротивление;

• идеальная внутренняя поверхность предупреждает появление накипи;

• являются оптимальным вариантом для оборудования тепловой магистрали закрытого типа.

Если же говорить о предостережениях использования полипропиленовых труб в отоплении, то в этом случае можно остановиться на следующих моментах:

• трубопровод соединяется с помощью специального паяльника, а такую работу может выполнить мастер, услуги которого стоят недешево;

• максимальная температура проходящего теплоносителя должна составлять не более 95 С;

• при обнаружении течи и различных повреждений придется заменять полный отрезок трубы;

• потребует специальных крепежных материалов для установки, в противном случае, при нагревании начнут провисать.

Делая итог характеристикам этого вида труб, с уверенностью можно сказать, что оборудовав отопительный пропиленовый трубопровод согласно всем техническим нормам, вы будете иметь достаточно функциональную отопительную систему.

5. Металлопластиковые трубы отличаются следующими особенностями:

• долговечность использования;

• простота монтажа, иначе говоря, установить трубопровод этого вида вполне можно самостоятельно;

• прекрасно соединятся с разными видами отопительного оборудования;

• абсолютно не подвержены коррозии.

К предостережениям относительно использования в отоплении металлопластикового трубопровода можно отметить лишь то, что качественная продукция, соответственно, имеет высокую стоимость.

Таким образом, в этой статье мы описали все важные характеристики трубопроводов, применяемых для монтажа отопительных систем.

Чтобы убедиться еще раз в правильности выбора труб для отопления вы можете просмотреть видео

И в заключение дадим еще один совет: не экономьте средства на приобретении трубопроводов для отопления, и тогда ваша отопительная система будет работать долго и безотказно!

Опознавательная окраска трубопроводов — ТАРГИС

Защитная окраска трубопроводов является основным способом предотвращения коррозии и агрессивных воздействий среды на материал трубы. Основная задача защитной окраски — предотвратить контакт трубопровода с окружающей средой во всём диапазоне рабочих параметров трубопровода.

Совершенно иную, но не менее важную функцию выполняет обязательный элемент маркировки трубопроводов — опознавательная окраска трубопроводов. Она предназначена для быстрой идентификации вещества, транспортируемого по трубопроводу и степени его опаcности.

Нормативная документация по опознавательной окраске трубопроводов

В каждой отрасли существует ряд нормативной документации, регламентирующей вопросы опознавательной окраски трубопроводов, однако все эти документы либо ссылаются, либо повторяют требования основного стандарта по идентификации трубопроводов в Российской Федерации — ГОСТ 14202.

Такая унификация маркировки позволяет однозначно определить содержимое трубопровода на любом объекте — от небольшой модульной котельной до атомной электростанции и нефтеперерабатывающего завода.

Исключениями, на которые не распространяются требования ГОСТ 14202, являются трубопроводы с медицинскими газами, судовые и авиационные трубопроводы.

Основные требования к опознавательной окраске трубопроводов

Опознавательная окраска трубопроводов предусматривает цветовую идентификацию в зависимости от транспортируемой среды, а также нанесение предупреждающих колец, которые определяют степень опасности содержимого трубопровода.

Существует десять укрупненных групп веществ, каждой из которых соответствует определенный цвет (таблица 1):

Таблица 1 — Цвета опознавательной окраски трубопроводов
Транспортируемое вещество		Образцы и наименование цветов опознавательной окраски
Цифровое обозначение группы	Наименование
1	Вода	Зеленый
2	Пар	Красный
3	Воздух	Синий
4 5	Газы горючие Газы негорючие	Желтый
6	Кислоты	Оранжевый
7	Щелочи	Фиолетовый
8 9	Жидкости горючие Жидкости негорючие	Коричневый
10	Прочие вещества	Серый

Часто опознавательную и защитную окраску совмещают — наносят на трубопровод покрытие того цвета, который характеризует транспортируемую среду.

Однако, во многих случаях это не возможно, например:

• – необходимое в конкретных условиях защитное покрытие имеет цвет, отличный от требуемого по ГОСТ 14202;
• – на трубопровод монтируется теплоизоляционная конструкция;
• – трубопровод уже имеет заводское защитное покрытие;
• – трубопровод выполнен из цветного металла и его окраска не требуется.

В этих случаях стандарт позволяет выполнять защитную окраску не по всей длине трубопровода, а участками.

При таком способе намного эффективнее применение маркировочных лент различных цветов. Их проще и быстрее нанести на трубопровод, а долговечность и презентабельность такой маркировки значительно выше.

Ширина цветных участков для трубопроводов диаметром (включая тепловую изоляцию) до 300 мм должна быть не менее четырех диаметров, а для трубопроводов диаметром более 300 мм — не менее двух диаметров. На трубопроводах больших диаметров допускается окраску наносить в виде полос высотой не менее ¼ длины окружности трубопровода.

Интервалы нанесения опознавательной окраски трубопроводов должны быть не более 10 метров в помещениях, а также на наружных установках, и не более 60 метров на наружных магистральных трубопроводах.

Элементы опознавательной окраски должны быть нанесены у прохода трубопроводов через стены и перекрытия, в местах установки запорной арматуры, на вводах и выводах в зданиях и установках.

Подробнее с требованиями по опознавательной окраске трубопроводов можно ознакомиться в ГОСТ 14202.

Обязательным также является нанесение предупреждающих колец, несущих информацию о степени опасности среды, находящейся в трубопроводе. Цвет и количество колец приведены в таблицах 2-3, а схема нанесения на чертеже 1.

Таблица 2 — Цвета предупреждающих колец
Образцы сигнальных цветов	Наименование сигнальных цветов	Свойство транспортируемого вещества
	Красный	Легковоспламеняемость, огнеопасность и взрывоопасность
	Желтый	Опасность или вредность (ядовитость, токсичность, способность вызывать удушье, термические или химические ожоги, радиоактивность, высокое давление или глубокий вакуум и др.)
	Зеленый	Безопасность или нейтральность

Таблица 3 — Количество предупреждающих колец
Группа	Количество предупреждающих колец	Транспортируемое вещество	Давление в кгс/см²	Температура в °С
1	Одно	Перегретый пар	До 22	От 250 до 350
		Горячая вода, насыщенный пар	От 16 до 80	Св. 120
		Перегретый и насыщенный пар, горячая вода	От 1 до 16	От 120 до 250
		Горючие (в том числе сжиженные и активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости)	До 25	От минус 70 до 250
		Негорючие жидкости и пары, инертные газы	До 64	От минус 70 до 350
2	Два	Перегретый пар	До 39	От 350 до 450
		Горячая вода, насыщенный пар	От 80 до 184	Св. 120
		Продукты с токсическими свойствами (кроме сильнодействующих ядовитых веществ и дымящихся кислот)	До 16	От минус 70 до 350
		Горючие (в том числе сжиженные и активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости)	От 25 до 64	От 250 до 350 и от минус 70 до 0
		Негорючие жидкости и пары, инертные газы	От 64 до 100	От 340 до 450 и от минус 70 до 0
3	Три	Перегретый пар	Независимо от давления	От 450 до 660
		Горячая вода, насыщенный пар	Св. 184	Св. 120
		Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) и дымящиеся кислоты	Независимо от давления	От минус 70 до 700
		Прочие продукты с токсическими свойствами	Св. 16	От минус 70 до 700
		Горючие (в том числе сжиженные и активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости)	Независимо от давления	От 350 до 750
		Негорючие жидкости и пары, инертные газы	Независимо от давления	От 450 до 700

Черт. 1

При необходимости нанесения колец желтого цвета на трубы с газом (желтые) или с кислотами (оранжевые) их читаемость будет затруднена. Для этого случая ГОСТ 14202 предусматривает выполнение на предупреждающих кольцах каемки черного цвета шириной не менее 10 мм.

Аналогичное требование распространяется в случае нанесения колец зеленого цвета на трубопровод с водой (также зеленый) — по краям колец наносятся каемки белого цвета шириной не менее 10 мм.

Упростить работу по нанесению цветных предупреждающих колец на трубопроводы могут самоклеющиеся маркировочные ленты, которые при необходимости уже могут содержать каемки необходимого цвета.

Однако, ещё более эффективным является применение лент, которые одновременно имеют цвет фона, соответствующего группе транспортируемого вещества и необходимые предупреждающие кольца. В этом случае стоимость и скорость нанесения опознавательной окраски трубопроводов значительно снижается.

Пример маркировки трубопроводов самоклеющимися лентами

Обязательным элементом опознавательной окраски является размещение в доступных местах помещений или площадки предприятия схем и плакатов с указанием соответствующих требований ГОСТ 14202.

Для конкретизации веществ, транспортируемых по трубопроводам и их параметров, необходимо применение маркировочных надписей или щитков согласно требований ГОСТ 14202. Щитки должны содержать наименование вещества, направление его движения, а также соответствующие знаки опасности. Цвет, форма, размер и шрифт надписи должен соответствовать требованиям вышеупомянутого стандарта.

Ознакомиться с ассортиментом маркировочной продукции для трубопроводов.

Диаметры труб для отопления и водопровода

Большинству из нас хотя бы раз в жизни придется столкнуться с заменой трубопроводов отопления, подачи горячей и холодной воды, канализации. Независимо от того, занимаетесь вы самостоятельной заменой, или нанимаете мастера, знать, как и в чем измеряются водопроводные трубы, будет очень полезно. Вы данном вопросе многим людям иногда видится совершенная неразбериха.

Во времена СССР диаметры всех труб обозначались и рассчитывались в миллиметрах, в метрической системе. Но потом на рынок хлынул поток импортной продукции и потребители стали массово менять трубопроводы, началась сильная путаница. Миллионы тонн и изделий ввозится в страну ежегодно.

Десятки тысяч магазинов продают европейскую продукцию, которая маркируется непривычным для нас способом. В Европе, практически во всех странах принята метрическая система. Но как раз для труб газовых и водопроводов используется дюймовая (имперская) система мер. Так сложилось исторически.

Что такое трубы ½ и ¾ или что самое главное нужно запомнить

Приступая к ремонту и замене трубопровода, подбирая трубы, нужно запомнить главные особенности. ½ и ¾ это самые распространенные диаметры металлических труб, которые применяются в быту, например, для подключения радиаторов. Но дюймовые размеры и обозначения диаметров труб очень сильно отличаются от метрических размеров.

Когда мы слышим, что, например, радиаторы Рифар имеют подключение ½ дюйма, это означает, что внутренний диаметр трубы или внешний диаметр штуцера переходного фитинга на пластик, через который будет поступать теплоноситель, равен 15 миллиметрам, а не 12,5. Мы все ходили в школу и помним, что один дюйм в английской системе мер равен 2,54 сантиметрам или 25,4 миллиметрам. Но ¾ дюйма в этом случае — труба диаметром 20 миллиметров. Эти цифры нужно запомнить и смириться с этим — в сантехнике и теплотехнике считают именно так, и калькуляторы работников этой сферы, а также продавцов магазинов, ни в чем их не убеждают.

Соотношение дюймовых и метрических труб

Как понять какой размер трубы у покупателя? Это вопрос далеко не праздный, и с ним часто сталкиваются мастера-сантехники и продавцы магазинов сантехнического оборудования. Что нужно знать о соотношении диаметров дюймовых труб с привычной нам метрической системой? Просто пользуйтесь этим списком, перепишите его куда-нибудь.

• 2 дюйма = 50 миллиметров.
• 1 ½ дюйма = 40.
• 1 ¼ дюйма = 32.
• 1 дюйм = 25.
• ¾ дюйма = 20.
• ½ дюйма = 15.
• 3/8 дюйма = 12
• ¼ дюйма = 8.

Пластиковые трубы, то есть полипропиленовые, ПВХ или из трубки из полиэтилена всегда считаются иначе, по внешнему диаметру. Это тоже важный нюанс, который нужно запомнить. Внутренний проход соотносится с соответствующими внешними диаметрами труб таким образом:

• 20 миллиметровая пластиковая труба имеет дюймовый диаметр ½;
• 25 миллиметров — ¾ дюйма;
• 32 миллиметров — имеет внутренний диаметр 1 дюйм;
• 40 миллиметров — 1 ¼ дюйма;
• 50 миллиметров — 1 ½ дюйма.

Соответственно размечаются фитинги для перехода с пластиковой трубы на металлическую, например, муфта для пластиковой трубы 20 миллиметров на стальную ½” будет обозначена как 20-½.

Как определить внутренний диаметр трубы, измерив внешний?

У каждой трубы есть 2 диаметра, внутренний и внешний. Часто бывает так, что нужно определить внутренний диаметр металлический трубы, зная внешний, например, для замены обвязки отопления, покупки фитинга и т.д. Для этого вы можете пользоваться этими данными (+- 1 миллиметр при измерении допускается).

• 13 миллиметров соответствует внутреннему диаметру в дюймах — ¼’’.
• 17 мм — 3/8’’.
• 20 мм — ½’’.
• 26 мм — ¾’’.
• 33 мм — 1’’.
• 42 мм — 1 ¼’’.
• 48 мм — 1 ½’’.
• 60 мм — 2’’.

Обратите внимание! Все вышесказанное относится к практике замене сантехнической обвязки и отопления в бытовых условиях. Статья предназначена для простых потребителей, которые хотят поменять радиаторы или трубопровод. При разработке проектов теплоснабжения специалистами и инженерных расчетах используются другие подходы и данные.

%d1%82%d1%80%d1%83%d0%b1%d0%be%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%be%d0%b4%20%d0%be%d1%82%d0%be%d0%bf%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8f — с русского на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАнглийскийНемецкийНорвежскийКитайскийИвритФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийЛатинскийИспанскийСловенскийГреческийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийТаджикскийАрабскийКазахскийТатарскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский

Покрытие полевых стыков | Индукционный нагрев трубопровода

Компания PIH – мировой лидер в сфере услуг по нанесению покрытий на стыки, предоставляя индивидуальные пакеты услуг от полного управления проектом до пакетов услуг по аренде оборудования.

Оборудование и процессы

PIH ’основаны на использовании автоматизации, при этом оборудование проектируется и изготавливается собственными силами, что позволяет адаптировать его к потребностям наших клиентов.

Использование автоматизации обеспечивает стабильное качество монтажа материалов с дополнительным преимуществом в виде быстрого воспроизводимого времени цикла при одновременном снижении утомляемости оператора для обеспечения

PIH приобрела обширный опыт реализации проектов по всему миру, предоставляя услуги для крупных проектов.

PIH предлагает услуги по нанесению покрытий, которые являются быстрыми и эффективными, но при этом чистыми, безопасными и коммерчески привлекательными.

НА БЕРЕГУ

Строительство наземного трубопровода – это место, где компания PIH проходила обучение. С начала 1980-х годов компания PIH предоставляет услуги индукционного нагрева и нанесения покрытий на полевые стыки подрядчикам магистральных линий; сегодня этот сектор составляет основную часть бизнес-профиля PIH.

PIH может предложить различные уровни услуг для удовлетворения потребностей клиента; Надзор (только), надзор и минимальный технический персонал (только) или полный пакет услуг, включающий весь персонал и оборудование.

МОРСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

PIH является лидером в области применения систем покрытия стыков на морских участках, где повышенные требования к качеству, надежности и сокращению времени монтажа имеют первостепенное значение.

Наше оборудование и процессы спроектированы в соответствии с конфигурацией баржи-трубоукладчика и составляют неотъемлемую часть работ по укладке труб на море, обеспечивая высокую повторяемость процесса и оптимальное время цикла для нанесения широкого спектра систем покрытия стыков на месте монтажа.

БАРАБАН

Деятельность

Spoolbase уникальна в отрасли строительства трубопроводов, поскольку представляет собой сочетание строительства наземных и морских трубопроводов. Используя свой обширный опыт в предоставлении услуг подрядчикам по наземному строительству трубопроводов в сочетании с нашим опытом работы в морских условиях, компания PIH обладает исключительными способностями в предоставлении услуг по нанесению покрытий на катушечных базах.

PIH находится по контракту с несколькими катушечными базами по всему миру и всегда готова к мобилизации на временные катушечные базы, где бы они ни находились.У нас есть обширный инвентарь модульного оборудования, которое может быть отправлено на производственные площадки, временные катушечные базы или постоянные предприятия, которые строятся.

Для получения дополнительной информации обращайтесь по адресу [email protected]

Промышленное покрытие | Индукционный нагрев трубопроводов

Добро пожаловать в PIH Industrial Coating Services

Компания PIH Industrial Coating Services обладает более чем 40-летним опытом работы в индустрии покрытий и репутацией благодаря качеству изготовления, приверженности соблюдению сроков поставки и гибкому подходу к удовлетворению потребностей наших клиентов.

Специализируется на нанесении систем защитных покрытий на нашем предприятии по нанесению покрытий, расположенном на востоке Англии. Мы обладаем богатым опытом работы с клиентами в нефтегазовой, инженерной, морской, коммунальной и возобновляемой отраслях, а наши услуги включают:

• Пескоструйная очистка
• Применение систем мокрой окраски
• Термическое покрытие металлическим напылением
• Пассивная противопожарная защита
• Услуги по изоляции
• Сертификат качества

Как предприятие, основанное на репутации качества, мы являемся первым в Великобритании сертифицированным испытательным центром NACE International Institute (NII) для практического экзамена Certified Coating Applicator (CCA).В дополнение к этому у нас также есть:

• ISO 9000 Сертификат на услуги по нанесению краски
• ISO 9001, 14001, 45001 сертификация
• FROSIO Уровень инспекции 3 (норвежский стандарт NS476) Сертификат на распыление краски и обработку поверхности
• Внутренний инспектор уровня 3 КДЕС
• Уполномоченный испытательный центр NACE для сдачи экзамена «Сертифицированный аппликатор покрытий»
• Имеет опыт применения материалов в соответствии с отраслевыми стандартами и спецификациями
• Услуги с добавленной стоимостью

В дополнение к нашим услугам по нанесению покрытий в цеху, мы можем поддерживать клиентов с требованиями для

• Услуги по упаковке и логистике, национальные и международные
• Услуги по нанесению покрытий на стройплощадке
• Консультации и услуги поддержки на предприятии заказчика
• Окончательная сборка после завершения покрытия
• Услуги по анализу технических условий на покрытия
• Услуги внутренней инспекции

Для получения дополнительной информации свяжитесь с PIHSales @ sbdinc.com

Трубопроводы для нагрева нефти и газа для сыпучих жидкостей

Природный газ является ценным и чистым источником энергии, и химическим сырьем. От разведки до распределения и конечного конечного использования природный газ требует нескольких этапов обработки. Эти шаги необходимы, чтобы иметь возможность транспортировать газ на большие расстояния, извлекать ценные компоненты, содержащиеся в газовых потоках, и обеспечивать средства для безопасного удаления токсичных и экологически вредных компонентов, содержащихся в газе. Морская нефтегазовая промышленность ставит множество задач для решений по электрообогреву для обеспечения безопасного рабочего процесса. После добычи газ перерабатывается на платформе или на наземном предприятии. После выполнения требуемых спецификаций продаваемый или богатый газ сжимается и транспортируется по трубопроводу для дальнейшей переработки на суше или непосредственно потребителям.

Применение решений для электрообогрева на морских месторождениях нефти и газа можно разделить на три области:

1.Подготовка к зиме

• Защита от обледенения или обледенения эвакуационных проходов, проходов, лестниц и поручней . Обледенение – одна из самых больших проблем при работе в регионах с холодным климатом. Обледенение от брызг морской воды и атмосферное обледенение поверхностей платформ, проходов и лестниц могут привести к несчастным случаям поскользнуться и упасть.
• Защита от замерзания дверей и аварийных люков . Замерзшие дверные уплотнения могут создать серьезную угрозу безопасности в случае предупреждения.
• Защита от замерзания площадок для хранения вещей, вертолетных площадок, жалюзи, шлюпбалок спасательных шлюпок, а также антенн GPS и связи должна быть предусмотрена для снижения угроз безопасности и обеспечения безопасной работы.Обледенение антенн может повлиять на связь и местоположение судна.
• Защита водопровода от замерзания имеет решающее значение для трубопроводов производственной и технологической воды, трубопроводов пресной / питьевой и сточной воды, а также трубопроводов, используемых для защиты от огня.

2. Процесс

Это второе приложение предназначено для защиты технологических трубопроводов и оборудования, подвергающегося холодной и арктической погоде. Технологические приложения и характеристики продуктов также являются причинами для обогрева. Вязкие продукты необходимо нагревать при транспортировке. Образование парафинов (парафинов) может происходить на этапах добычи нефти и газа в некотором оборудовании (например, сепараторах) на морских добывающих платформах. Электрообогрев может предотвратить образование парафина и гидратов на сепараторах, которые могут ухудшить работу инструментов и вызвать засорение технологических трубопроводов. Дополнительное технологическое оборудование для нефтегазовой отрасли, которое требует обогрева, включает испытательные сепараторы, сепараторы первой и второй ступеней, системы подъемного газа, компрессоры, модули подъемного газа скруббера, системы топливного газа и другие.Помимо технологического оборудования, эти зоны также должны иметь защиту от замерзания для работы и в целях безопасности, линии загрузки и разгрузки, линии возврата паров газа, линии противопожарной защиты, линии зачистки и очистки, линии мазута, резервуары и емкости для хранения, палубные и разгрузочные линии. линии очистки резервуаров, топливные и капельные линии машинного отделения, переходные линии, коллекторы и аварийные души.

Приложения для поддержания температуры процесса , в частности, требуют правильно функционирующей системы управления.Хотя часть системы электрообогрева в целом может считаться сердцем, именно система мониторинга и управления обеспечивает мозг операции. Поскольку система обогрева должна быть способна работать в любое время, необходимо предусмотреть резервирование, чтобы гарантировать, что в случае отказа или отключения какой-либо части системы ее резервная копия способна компенсировать провисание до тех пор, пока не будет восстановлен основной режим работы. отремонтировать и восстановить. Интеграция данных, коммуникация и предпочтения пользовательского интерфейса также должны быть приняты во внимание при проектировании интегрированной системы управления.Система управления должна быть легко доступна, но защищена от несанкционированного доступа. Оператор должен иметь возможность доступа к ключевым параметрам локально, в то время как система должна быть способна передавать ключевые данные через принятые в отрасли протоколы передачи данных.

3. Кварталы Комфорт

В этих районах важную роль играет поддержание температуры горячей воды и защита трубопроводов пресной воды от замерзания. Замерзшие водопроводные трубы лопнут и повредят трубопроводную систему. Нельзя гарантировать надежное снабжение персонала.Три уровня применения системы электрообогрева зависят от температуры окружающей среды, характеристик продукта при низкой температуре, а также скорости и направления ветра. Обычно номинальная температура корпуса составляет около -15 ° C. Холодный регион составляет около -30 ° C, а арктический регион около -45 ° C. Рекомендация DNV для базовой подготовки к зиме:

Мощность обогрева для защиты от обледенения и защиты от обледенения должна быть не менее:

• 300 Вт / м² для открытых площадок, вертолетных площадок, проходов, трапов и т. Д.
• 200 Вт / м² для надстроек
• 50 Вт / м для перил с внутренним обогревом

Это минимальные требования к тепловой мощности. В отдельных случаях более низкая температура окружающей среды и / или более высокая скорость ветра увеличивают потери тепла из-за конвекции воздуха, и соответственно увеличивается мощность нагрева. При проектировании системы отопления необходимо учитывать следующие факторы: снегопад в зоне эксплуатации, температура окружающей среды, скорость ветра в зоне эксплуатации и источник воды.

Поверхности и системы надстройки судна должны иметь обогрев или антиобледенение в соответствии с планом подготовки к зиме с учетом: открытой палубы, проходов, трапов, участков надстроек, подверженных обледенению, и перил. Решения eltherm для электрообогрева используются для предотвращения замерзания в ряде приложений, таких как: открытые трубопроводы, вентиляция резервуаров, контрольно-измерительные приборы, рециркуляционные кожуховые клапаны, слив за борт и дренаж. eltherm проводит моделирование методом конечных элементов (FEA) на основе условий окружающей среды для подтверждения и проверки каждой конструкции.Все продукты и решения, как правило, должны быть сертифицированы по стандартам DNV-GL, ABS, BV, TUV, ATEX и IEC Ex и должны подходить для Морские и нефтегазовые работы в опасных и суровых экологических условиях.

Надлежащая разработка и внедрение системы электрообогрева для морских нефтегазовых приложений имеет решающее значение для обеспечения безопасной, надежной и эффективной работы. Существует множество различных типов и конфигураций конструкций нагревательных кабелей, и необходимо рассмотреть возможность привлечения поставщика электрообогрева, специализирующегося на производстве соответствующей продукции, и выбора наилучшего решения. Эту важную часть проектирования не следует оставлять на волю случая, потому что сбои в системе могут привести к огромным расходам и ущербу для оператора и владельца морских объектов.Также необходимо учитывать суровые условия окружающей среды, которым будут подвергаться все компоненты системы обогрева, а выбор материала и качество изготовления греющих кабелей имеют решающее значение для обеспечения длительного срока службы.

Использование современных инструментов проектирования на этапе планирования, включая программное обеспечение для многомерного моделирования, обеспечивающее оптимальную компоновку и анализ отказов, жизненно важно для успешного внедрения надежной и эффективной системы по разумной цене. Нагревательный кабель eltherm в сочетании с индивидуально спроектированной и разработанной системой контроля и управления представляет собой отличное решение для надежной и эффективной системы отопления.

Как работает технология тепловых труб и ее применение

Advanced Cooling Technologies, Inc. – признанный эксперт в области продуктов и технологий с тепловыми трубками. ACT производит широкий спектр тепловых трубок, радиаторов с тепловыми трубками и узлов тепловых труб для широкого спектра применений на различных рынках. Фактически, ACT является единственным производителем в США, который регулярно поставляет тепловые трубки для охлаждения наземной электроники (медь-вода), управления тепловым режимом спутников на орбите (алюминий-аммиак и медь-вода) и высокотемпературное калибровочное оборудование (жидкий металл).Кроме того, ACT является предпочтительным партнером в разработке новых функций и повышении производительности с помощью новейшей технологии тепловых трубок.

На этой странице ресурсов по тепловым трубам содержится самая обширная информация о тепловых трубках и связанных с ними технологиях, доступных в Интернете, включая основные принципы, ограничения, фитили, рабочие жидкости и оболочки, различные виды тепловых трубок и передовые разработки.

Обзор технологии тепловых труб

Тепловая трубка – это двухфазное устройство теплопередачи с очень высокой эффективной теплопроводностью.Это вакуум-герметичное устройство, состоящее из оболочки, рабочего тела и фитильной конструкции. Как показано на видео ниже, подводимая энергия испаряет жидкую рабочую жидкость внутри фитиля в секции испарителя. Насыщенный пар, неся скрытую теплоту парообразования, течет в сторону более холодной секции конденсатора. В конденсаторе пар конденсируется и отдает скрытое тепло. Конденсированная жидкость возвращается в испаритель через структуру фитиля за счет капиллярного действия. Процессы фазового перехода и циркуляция двухфазного потока продолжаются до тех пор, пока сохраняется температурный градиент между испарителем и конденсатором.

Преимущества этих устройств:

• Высокая теплопроводность (от 10 000 до 100 000 Вт / м · К)
• Изотермический
• Пассивный
• Низкая стоимость
• Устойчивость к ударам / вибрации
• Устойчив к замораживанию / оттаиванию

Нажмите на значки ниже, чтобы узнать больше о тепловых трубках.

Если вы разрабатываете тепловую систему и просто хотите узнать больше о тепловых трубках для охлаждения, воспользуйтесь ссылками в разделе «Эксплуатация».Если у вас остались вопросы, свяжитесь с нами, и с вами свяжется инженер.

Узнайте больше о тепловых трубках в разделе часто задаваемых вопросов о тепловых трубках или загрузите руководство по надежности тепловых трубок. Посмотрите полное видео и транскрипцию об основах тепловых трубок и их преимуществах.

Ресурсные страницы

Фоновая физика, включая видео, демонстрирующее двухфазный перенос тепла.

Часто задаваемые вопросы об основах работы с тепловыми трубками.

Это удобное для печати руководство предоставит вам следующую информацию для тепловых трубок медь / вода: Пошаговое руководство по проектированию тепловых трубок в вашу систему, Моделирование, Практическая надежность

Узнайте о различных ограничения, определяющие максимальную мощность (Вт), которую может перемещать тепловая трубка.

Используйте этот инструмент для расчета пропускной способности медно-водяной тепловой трубы для вашей системы.

Изучите основы определения размеров и моделирования с помощью нашего руководства по проектированию тепловых трубок. Вы сможете в кратчайшие сроки интегрировать эти устройства в свой проект!

Посетите галереи двухфазных теплообменников.

Узнайте о преимуществах, ограничениях и недостатках различных фитильных конструкций.

Рабочие жидкости в первую очередь определяются условиями окружающей среды, термодинамическими свойствами жидкости и совместимостью с фитилем / оболочкой.

Обсуждаются специализированные тепловые трубки и их применение.

Видео с расшифровкой, в которой обсуждаются основные принципы работы тепловых трубок.

Узнайте, как интегрировать тепловые трубки в компьютерные модели.

Краткая история, показывающая, как расширялись области применения с момента изобретения тепловой трубки в 1963 году.

Видеоуроки по управлению температурным режимом ACT, включая двухфазную теплопередачу, радиаторы, управление тепловым режимом светодиодов и аккумулирование тепла.Имеются транскрипции видео.

В наших брошюрах представлен обзор различных категорий продуктов.

Новые достижения

Усовершенствованные тепловые трубки и петлевые тепловые трубки, включая новые рабочие жидкости, пассивный терморегулятор с изменяемыми условиями и устойчивость к замерзанию / оттаиванию.

Узнайте, как ACT расширил диапазон рабочих температур для воды со 150 до 300 ° C.

ACT разрабатывает новые рабочие жидкости для промежуточного диапазона температур, между водой и рабочими жидкостями из щелочных металлов.

Рабочие жидкости из щелочных металлов с оболочкой из жаропрочного сплава позволяют работать при температурах до 1100 ° C.

ACT разработала теплораспределители с паровой камерой, которые могут принимать тепловые потоки до 500 Вт / см2 на площади 4 см2 и преобразовывать тепловой поток таким образом, чтобы его можно было удалить обычными методами охлаждения.

PCHP изменяют количество неконденсируемого газа (NCG) в резервуаре, обеспечивая очень жесткий контроль температуры (± 5 мК) в течение нескольких часов работы.

LHP – это пассивные двухфазные теплопередающие устройства, которые могут передавать большее количество тепла на большие расстояния, чем обычные тепловые трубы.

Высокотемпературные водно-титановые тепловые трубы с радиаторами разработаны для использования в энергетических системах деления космических аппаратов.

HPL обеспечивают более высокий перенос тепла, чем тепловые трубы, при более низкой стоимости, чем LHP.

Испытания на срок службы проводятся для проверки совместимости оболочки, фитиля и рабочей жидкости в двухфазном теплопередающем устройстве, что обеспечивает длительную работу.

Анализ эффекта нагрева при трении в трубопроводах | Ежегодное собрание PSIG

РЕЗЮМЕ

Изменения температуры жидкости в трубопроводе можно отнести к разным причинам, включая нагрев из-за работающих насосных агрегатов или компрессоров, или охлаждение, когда давление падает ниже точки росы в газопроводе.Обычно доминирующий эффект изменения температуры по длине трубопровода обусловлен передачей тепла к окружающему почвенному покрову или от него. Бывают случаи, когда вязкие эффекты значительны, вызывая эффект «нагрева от трения». В данной статье анализируется эффект нагрева от трения для перекачиваемых жидкостей в жидкой, сверхкритической и перегретой фазах. Подход заключается в предположении адиабатического трубопровода и подробном рассмотрении эффекта Джоуля-Томсона. Основное внимание уделяется углеводородам в жидкой фазе, хотя представлены некоторые интересные примеры газовой фазы.Преобразование механической энергии во внутреннюю энергию обычно подразумевается в полном решении уравнений сохранения. Цель здесь состоит в том, чтобы помочь количественно оценить конкретный эффект, чтобы подтвердить, остается ли он достаточно значительным, чтобы требовать тщательного рассмотрения, или отклонить его как незначительный. Пример реальных данных трубопровода представлен для сравнения с прогнозами. Выводы производятся с использованием первого закона вместе с доступными эмпирическими данными.

ВВЕДЕНИЕ

Моделирование давления в трубопроводе сильно зависит от плотности транспортируемой жидкости.Плотность сильно зависит от температуры; следовательно, важно иметь реалистичный и точный температурный профиль. Многочисленные физические эффекты вызывают изменение температуры вдоль проточного трубопровода, и преобладающий эффект изменения температуры на длине трубопровода, как правило, связан с передачей тепла к окружающему почвенному покрову или от него. В данной статье рассматривается вклад в изменение температуры вдоль трубопроводов из-за турбулентного эффекта нагрева вязким трением. Обсуждается эффект нагрева от трения для перекачиваемых жидкостей, которые существуют в жидкой, сверхкритической и перегретой фазах.Намерение состоит в том, чтобы определить направление и величину изменения температуры при изменении давления. Также исследуются эффекты трения, вызывающие падение давления. Например, как скорость влияет на падение давления и, следовательно, на температуру? Изложены предпосылки, лежащие в основе теоретической основы, после чего следует введение в коэффициент Джоуля-Томсона и кривые инверсии. Докритическая (жидкая фаза) флюид описывается вместе с примером, взятым из практики. Также описаны сверхкритический и перегретый режимы с последующим сравнением с реальным примером.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Полная энергия проточной сжимаемой трубопроводной системы состоит из четырех частей: внутренней, кинетической, потенциальной и энергии потока. Комбинация внутренней энергии и работы потока называется энтальпией. В этом анализе изменения кинетической и потенциальной энергии считаются незначительными. Согласно первому закону термодинамики выполняется баланс энергии между входом и выходом трубопровода. Поскольку целью является изучение эффекта трения в установившемся режиме, теплопередача и внешние рабочие взаимодействия считаются равными нулю.

Что делать с тепловым расширением и сжатием трубы

Что такое тепловое расширение трубы?

Для материалов естественно расширяться от жары и сжиматься на холоде, а трубы не защищены от законов природы. Тепловое расширение и сжатие трубопроводов – одна из самых больших динамических сил, действующих на трубопроводные системы.

Поскольку трубопроводные системы часто переносят горячие жидкости, необходимо тщательно учитывать тепловое расширение и связанные с ним напряжения, чтобы избежать проблем.Силы, создаваемые тепловым расширением, могут быть достаточно большими, чтобы вызвать изгиб и коробление трубы, повреждение насосов, клапанов, трубных зажимов и креплений и даже разрушение трубы или повреждение стальной или бетонной конструкции здания.

В этом блоге мы рассмотрим некоторые факторы, которые необходимо учитывать при работе с тепловым расширением трубы, а также рассмотрим основы расчета скорости теплового расширения в трубных системах, что имеет решающее значение для разработки какие продукты необходимы для решения проблемы.

Но сначала вот видео, которое показывает, насколько значительным может быть тепловое расширение, а также некоторые способы борьбы с ним.

Что вызывает тепловое расширение?

Изменения температуры вызывают изменение формы, площади или объема объекта или вещества. Трубы обычно расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это вызвано расширением молекулярной структуры из-за увеличения кинетической энергии при более высокой температуре, что приводит к большему перемещению молекул.

Скорость теплового расширения обычно зависит от трех ключевых факторов:

1. Материал трубы – разные материалы расширяются с разной скоростью. Таким образом, разные типы пластиковых труб (например, ПП, ПВХ, ПЭ и т. Д.) И разные типы металлических труб (например, стальные, медные, железные) будут иметь разные коэффициенты расширения. Поэтому важно рассчитать скорость расширения для каждого отдельного типа устанавливаемой трубы.
2. Длина трубы – чем длиннее труба, тем больше она будет расширяться и сжиматься.
3. Минимальная и максимальная температура – диапазон температур, которому будет подвергаться труба, или, другими словами, разница между самой холодной и самой высокой температурой, которой будет подвергаться труба.

В таблице ниже приведен пример степени расширения для 50-метровых труб с перепадом температур + 50 °. Как видите, пластиковые трубы обычно расширяются значительно больше, чем металлические. Например, полиэтиленовая труба длиной 50 м с перепадом температур + 50 ° расширится на 500 мм.

Проектирование трубопроводных систем с учетом теплового расширения

Крайне важно, чтобы вопросы расширения и сжатия трубопроводов учитывались на стадии проектирования проекта, чтобы избежать возникновения серьезных проблем.

Такие проблемы, как искривление труб или напряжение на стыках труб, в конечном итоге могут привести к утечкам или разрыву труб и всем связанным с этим повреждениям, которые может вызвать отказ.

Итак, каковы решения проблемы теплового расширения трубы?

Расширение и сжатие трубы обычно можно компенсировать двумя способами:

• Естественным способом, используя существующие отводы или расширительные петли
• Разработанным способом, например, с использованием компенсаторов

Использование отводов и расширительных петель

Часто предпочтительнее компенсировать расширение естественным путем, используя расширительные петли, поскольку компенсаторы добавляют значительные силы в систему труб.Расширительные контуры компенсируют тепловые перемещения за счет установки участков трубопровода, проходящих перпендикулярно системе трубопроводов. Хотя эти петли полужесткие, они допускают некоторое движение, тем самым снижая нагрузку на точки крепления в системе трубопроводов. Точка крепления используется для обеспечения того, чтобы расширение было направлено в петлю расширения, где сила и движение контролируются.

Крепления для труб или «направляющие» между точкой крепления и расширительной петлей только направляют трубу в правильном направлении.При использовании расширительной петли важно расстояние между первым направляющим зажимом и петлей. Чем меньше расстояние, тем больше будет сила для изгиба трубы. Эта сила передается на точку крепления.

Петли расширения могут занимать много места при компоновке системы трубопроводов, поэтому чаще всего используются в наружных системах. В более ограниченном пространстве могут быть изготовлены гибкие петли, в которых используются гофрированные металлические шланги в сборе для каждой ветви петли. Эти гибкие петли более компактны, чем трубные петли, но для предотвращения провисания требуются конструктивные опоры.Эти типы петель обычно используются там, где требуется сейсмическая защита.

Использование компенсаторов для компенсации теплового движения

Если нет места для расширительной петли, следует использовать компенсатор с осевым перемещением. Примером такого продукта могут быть компенсирующие сильфоны.

При использовании компенсатора необходимо учитывать давление в трубе. Например, стандартная труба 200NB с осевым сильфоном создает более 2 мм.5 тонн силы. Труба удерживается выровненной, но огромные силы передаются в других областях.

В результате создаваемых огромных сил для эффективной работы сильфонной системы необходима хорошая точка крепления. При неправильной опоре и установке вдоль всей системы трубопроводов сильфонная система все равно может выйти из строя.

Необходимо соблюдать простые правила, чтобы обеспечить эффективную установку сильфонной системы с использованием основных направляющих и анкеров.

Точки привязки:

Иногда конструкции могут быть перестроены и все равно терпят неудачу, если не применяются фундаментальные принципы.Дизайн должен быть простым и соответствовать основным правилам дизайна, упомянутым выше. Представленный ниже дизайн представляет собой простое и эффективное решение.

Как Walraven может помочь в тепловом расширении трубопроводных систем?

Во-первых, и это наиболее важно, вам необходимо уметь рассчитать коэффициент теплового расширения для вашей системы трубопроводов, чтобы иметь возможность определить лучшее решение для ваших нужд. Мы создали загрузку, чтобы вы могли рассчитать скорость расширения вашей трубы.Он включает метод расчета и несколько примеров.

Скачать информацию о расчете теплового расширения

Наша группа технической поддержки может помочь вам в проведении расчетов, если это необходимо, и спроектировать для вас подходящую систему поддержки.

У нас есть продукты, которые помогут вам установить расширительные петли и сильфоны, в том числе:

• Анкерные точки
• Узлы крепления
• Консоли Fixpoint
• Направляющие опоры для направления бокового движения
• Пружинные подвески для любого вертикального перемещения
• Шарнирные шарнирные подвески
• Хомуты скользящие
• Роликовые кронштейны

Вы можете связаться с нашей технической командой за советом по электронной почте: [адрес электронной почты защищен] или по телефону 01295 753400.

Чтобы увидеть только один пример того, как наша техническая группа спроектировала установку, в которой тепловое расширение труб было ключевым фактором, прочитайте наше тематическое исследование об установке мостового трубопровода.

Особенности конструкции

при использовании тепловых трубок

Джордж Мейер, Celsia Inc.

Введение

Эта статья предназначена для предоставления рекомендаций по проектированию при использовании тепловых трубок для наиболее распространенных типов электронных приложений: от мобильных до встроенных вычислений и приложений серверного типа с рассеиваемой мощностью от 15 до 150 Вт при размерах кристаллов процессора от 10 до 30 мм. квадрат.Обсуждение ограничено этими условиями, поскольку приведенные рекомендации не обязательно применимы к приложениям силовой электроники. Кроме того, обсуждение сосредоточено на наиболее распространенном типе тепловых трубок , то есть на медной трубе со спеченным медным фитилем, использующим воду в качестве рабочей жидкости. Статья также не предназначена для предоставления подробного анализа правильной конструкции тепловых трубок и радиаторов, а скорее для предоставления рекомендаций по количеству и размеру используемых тепловых трубок, а также для предоставления рекомендаций по оценке размера радиатора и определения методов крепления. радиатора к печатной плате.Поскольку в этой статье не рассматриваются основы работы с тепловыми трубками, для тех читателей, которые не знакомы с этой технологией, можно найти хорошие обзоры в [1-4].

В качестве помощи: Рис. 1 служит для обзора конструкции тепловой трубы и принципа ее работы. На внутренние стенки трубы наносится фитильная структура (спеченный порошок). Жидкость (обычно вода) добавляется в устройство и закрывается под вакуумом, после чего фитиль распределяет жидкость по всему устройству.Когда к зоне испарителя подводится тепло, жидкость превращается в пар и перемещается в зону с более низким давлением, где она охлаждается и возвращается в жидкую форму. Затем капиллярное действие перераспределяет его обратно в секцию испарителя.

Рисунок 1. Конструкция тепловой трубы и принцип работы.

Применение тепловых труб следует рассматривать, когда тепловая конструкция ограничена теплопроводностью или когда нетепловые цели, такие как вес, не могут быть достигнуты с помощью других материалов, таких как твердый алюминий и / или медь.При проектировании тепловых трубок для теплового решения необходимо учитывать следующие факторы:

• Эффективная теплопроводность
• Внутренняя структура
• Физические характеристики
• Радиатор

и обсуждаются в следующих разделах.

1,0 Эффективная теплопроводность

Регулярно публикуемые данные по теплопроводности тепловых труб обычно составляют от 10 000 до 100 000 Вт / м.К [4]. Это в 250-500 раз больше теплопроводности твердых меди и алюминия соответственно. Однако не стоит полагаться на эти цифры для типичных электронных приложений. В отличие от твердого металла, эффективная теплопроводность медных тепловых трубок сильно зависит от длины тепловой трубки и, в меньшей степени, от других факторов, таких как размер испарителя и конденсатора, а также количество передаваемой энергии.

На рисунке 2 показано влияние длины на эффективную теплопроводность тепловой трубы.В этом примере три тепловые трубки используются для передачи тепла от источника питания мощностью 75 Вт. В то время как теплопроводность 10000 Вт / мК достигается при длине тепловых трубок чуть менее 100 мм, длина 200 мм составляет менее одной трети обычно публикуемой максимальной теплопроводности, составляющей 100000 Вт / мК. Как видно из расчета эффективной теплопроводности по уравнению (1) , эффективная длина тепловой трубы является функцией адиабатической длины, длины испарителя и конденсатора:

K _eff = Q L _eff / (A ΔT) (1)

где:

K _eff = Эффективная теплопроводность [Вт / м.K]

Q = передаваемая мощность [Вт]

L _eff = Эффективная длина = (L _{испаритель} + L _{конденсатор} ) / 2 + L _{адиабатический} [м]

A = Площадь поперечного сечения [м ² ]

ΔT = разница температур между секциями испарителя и конденсатора [° C]

Рис. 2. Измеренная эффективная теплопроводность тепловой трубы в зависимости от длины.

2,0 Внутренняя структура

Данные о производительности тепловых трубок, указанные поставщиком, обычно подходят для стандартных приложений, но могут быть ограничены для специального использования.Даже если ограничить текущее обсуждение версиями из меди / воды / спеченного фитиля, настройка тепловых трубок может заметно повлиять на эксплуатационные и рабочие характеристики.

Изменения внутренней структуры тепловой трубки, в первую очередь пористости и толщины фитиля, позволяют настраивать тепловые трубки в соответствии с конкретными рабочими параметрами и рабочими характеристиками. Например, когда тепловая труба заданного диаметра требуется для работы при более высоких нагрузках или против силы тяжести, капиллярное давление в фитиле должно увеличиваться.Для более высокой пропускной способности (Q _max ) это означает больший радиус пор. Для эффективной работы против силы тяжести (конденсатор ниже испарителя) это означает меньший радиус пор и / или увеличенную толщину фитиля. Кроме того, можно изменять как толщину фитиля, так и пористость по длине одной трубки. Поставщики, специализирующиеся на изготовлении тепловых трубок, будут регулярно использовать медные порошки и / или уникальные оправки, изготовленные по индивидуальному заказу, чтобы конечный продукт отвечал требованиям приложений.

3,0 Физические характеристики

В случае тепловых трубок размер имеет наибольшее значение. Однако изменение внешнего вида приведет к ухудшению характеристик любой данной тепловой трубы, то есть к сплющиванию и изгибу, в дополнение к влиянию силы тяжести.

3,1 Сплющивание

Таблица 1 показывает Q _max для наиболее распространенных размеров тепловых труб в зависимости от диаметра. Как отмечалось ранее, Q _max может отличаться от поставщика стандартных тепловых трубок.Таким образом, чтобы обеспечить сопоставление данных, представленных в таблице 1 , таблица взята из проекта, в котором принимал участие автор.

Примечание. * Горизонтальная работа. ** Используется более толстый фитиль по сравнению с тепловыми трубками от 3 до 6 мм.

Обычно сплющенные медные тепловые трубки можно сплющить максимум до 30–60% от их первоначального диаметра. Некоторые могут возразить, что более реалистична нижняя фигура, прежде чем осевая линия начнет сжиматься, но на самом деле это зависит от техники.Например, цельные паровые камеры, которые начинают свою жизнь как очень большая тепловая труба, можно сузить до 90%. В связи с этим автор хотел бы предоставить эмпирическое правило того, насколько производительность будет ухудшаться при уменьшении толщины на каждые 10%, но это было бы безответственно. Почему? Ответ сводится к тому, сколько избыточного парового пространства доступно до того, как тепловая трубка будет сплющена.

Проще говоря, для наземных тепловых трубок важны два предела производительности: предел фитиля и предел пара.Предел фитиля – это способность фитиля транспортировать воду из конденсатора обратно в испаритель. Как уже упоминалось, пористость и толщину фитиля можно настроить для конкретных применений, что позволяет изменять Q _max и / или способность работать против силы тяжести. Предел пара для конкретного применения зависит от того, сколько места доступно для движения пара от испарителя к конденсатору.

Фитиль (красный) и пар (синий) линии на рис. 3 обозначают соответствующие ограничения для различных размеров тепловых трубок, показанных в таблице .Q _max определяется меньшим из этих двух пределов, и, как показано, предел парообразования превышает предел фитиля, хотя и незначительно для 3-миллиметровой тепловой трубки. По мере того, как тепловые трубы сплющиваются, площадь поперечного сечения, доступная для движения пара, постепенно уменьшается, эффективно смещая ограничение пара. Пока предел парообразования превышает предел фитиля, Q _max остается неизменным. В этом примере мы решили сплющить тепловые трубки в соответствии со спецификациями Таблица 1 .Как видно из предела парообразования плоской трубы (зеленая пунктирная линия) на , рис. 3 , предельное значение паров ниже предела фитиля, уменьшая Q _max . Сглаживание 3 мм только на 33% приводит к тому, что предел парообразования становится определяющим фактором, в то время как 8-миллиметровая труба должна быть сглажена более чем на 60%, чтобы это произошло.

Примечание. Если не указано иное, диаметр тепловой трубы является круглым. Рис. 3. Измеренные пределы производительности тепловой трубы в зависимости от геометрии, фитиля и пределов пара.

3,2 Гибка

Изгиб тепловой трубки также повлияет на максимальную допустимую мощность, для чего следует иметь в виду следующие практические правила. Во-первых, минимальный радиус изгиба в три раза больше диаметра тепловой трубы. Во-вторых, каждые 45 градусов изгиба уменьшают Q _max примерно на 2,5%. Из Таблица 1 , 8-миллиметровая тепловая трубка, сплющенная до 2,5 мм, имеет Q _max 52 Вт. Изгиб на 90 градусов приведет к дальнейшему уменьшению на 5%.Новый Q _max будет 52 – 2,55 = 49,45 Вт. Дополнительная информация о влиянии изгиба на характеристики тепловой трубы приведена в [5].

3.3 Работа против силы тяжести

На рисунке 4 показано, как относительное положение испарителя и конденсатора может повлиять как на Q _max , так и на выбор тепловой трубы. В каждом случае Q _max уменьшается примерно на 95% при переходе от одного крайнего положения к другому. В ситуациях, когда конденсатор должен располагаться ниже испарителя, используется спеченный материал для уменьшения радиуса пор и / или увеличения толщины фитиля.Например, если 8-миллиметровая тепловая трубка оптимизирована для использования против силы тяжести (-90 ^° ), ее Q _max можно увеличить с 6 Вт до 25 Вт.

Примечание: Испаритель над конденсатором = -90 ° Рис. 4. Измеренное влияние производительности круглой тепловой трубы в зависимости от ориентации и диаметра.

4.0 Выбор тепловых трубок

Следующий пример, кратко изложенный в таблице 2 , представлен, чтобы проиллюстрировать, как тепловые трубы могут быть использованы для решения тепловой проблемы для источника тепла мощностью 70 Вт с размерами 20 мм x 20 мм и одного изгиба тепловой трубы на 90 градусов, необходимого для передачи тепла. от испарителя к конденсатору.Кроме того, тепловые трубки будут работать в горизонтальном положении.

Для максимальной эффективности тепловые трубки должны полностью закрывать источник тепла, ширина которого в данном случае составляет 20 мм. Из таблицы 1 следует, что есть два варианта: три круглые трубы диаметром 6 мм или две плоские трубы диаметром 8 мм. Помните, что три конфигурации размером 6 мм будут размещены в монтажном блоке с промежутком 1-2 мм между тепловыми трубками.

Тепловые трубки могут использоваться вместе для распределения тепловой нагрузки. Конфигурация 6 мм имеет Q _max 114 Вт (3 x 38 Вт), а конфигурация с плоским 8 мм имеет Q _max 104 Вт (2 x 52 Вт).

Это просто хорошая практика проектирования – предусмотреть запас прочности, и обычно рекомендуется использовать 75% номинального Q _max . Поэтому выберите 85,5 Вт для 6 мм (75% x 104 Вт) и 78 Вт для 8 мм (75% x 104 Вт)

.

Наконец, необходимо учесть влияние изгиба. Изгиб на 90 градусов уменьшит Q _max каждой конфигурации еще на 5%. Таким образом, результирующая величина Q _max для конфигурации 6 мм составляет чуть более 81 Вт, а для конфигурации 8 мм – 74 Вт, что выше, чем у источника тепла мощностью 70 Вт, который должен быть охлажден.

Как видно из этого анализа, обе конфигурации тепловых трубок подходят для передачи тепла от испарителя к конденсатору. Так зачем выбирать одно вместо другого? С механической точки зрения это может просто сводиться к высоте батареи радиатора на испарителе, то есть конфигурация 8 мм имеет более низкий профиль, чем конфигурация 6 мм. И наоборот, эффективность конденсатора может быть повышена за счет ввода тепла в трех местах по сравнению с двумя, что требует использования конфигурации 6 мм.

5.0 Радиаторы

Существует множество вариантов: от ребер пакетов на молнии до экструдированных стопок ребер, каждый со своей стоимостью и характеристиками. Хотя выбор радиатора может заметно повлиять на эффективность рассеивания тепла, наибольший прирост производительности для любого типа теплообменника дает принудительная конвекция. В таблице 3 сравниваются преимущества и недостатки для ряда радиаторов, некоторые из которых показаны на рис. 5 .

Рисунок 5. Конструкции радиаторов, характеристики которых приведены в таблице 3.

В качестве отправной точки для определения выбора радиатора, Уравнение (2) может использоваться для оценки требуемого объема радиатора для данного приложения:

V = Q R _v / ΔT (2)

где: V = объем радиатора [см ³ ], Q = рассеиваемое тепло [Вт], R _v = объемное тепловое сопротивление [см ³ – ° C / Вт], ΔT = максимально допустимая температура разница [° C].

Таблица 4 содержит рекомендации по диапазону объемного теплового сопротивления радиатора в зависимости от условий воздушного потока.

Независимо от того, идет ли речь о теплообменнике, который является локальным или удаленным от источника тепла, варианты сопряжения с ними тепловых труб идентичны и включают в себя основание с пазами, монтажный блок с пазами и методы прямого контакта, как показано на рис. 6 .

Рисунок 6. Сопряжение конденсатора с тепловой трубкой.

Само собой разумеется, что просто припаять круглую трубу к плоской поверхности далеко не оптимально.Круглые или полукруглые канавки следует выдавить или обработать механической обработкой в ​​радиаторе. Желательно, чтобы размер канавок был примерно на 0,1 мм больше диаметра тепловой трубки, чтобы оставалось достаточно места для припоя.

Радиатор, показанный на Рис. 6 (a) использует как локальный, так и удаленный радиатор. Экструдированный теплообменник предназначен для размещения слегка сплющенных тепловых трубок, что способствует максимальному контакту между медной монтажной пластиной и источником тепла. Блок ребер с удаленной штамповкой используется для дальнейшего повышения тепловых характеристик.Эти типы теплообменников особенно полезны, потому что трубы могут проходить прямо через центр пакета, уменьшая потери проводимости по длине ребер. Поскольку для этого типа ребер не требуется опорная плита, можно уменьшить вес и стоимость. Опять же, отверстия, через которые монтируются тепловые трубки, должны быть на 0,1 мм больше диаметра трубы. Если бы труба была полностью круглой у источника тепла, потребовалась бы более толстая монтажная пластина с канавками, как показано на Рис. 6 (b)

Если потери теплопроводности из-за опорной плиты и дополнительного слоя TIM по-прежнему недопустимы, дальнейшая шлифовка и механическая обработка тепловых трубок допускают прямой контакт с источником тепла, как показано на Рис. 6 (c) .Повышение производительности за счет этой конфигурации обычно приводит к снижению повышения температуры на 2–8 ° C. В случаях, когда требуется прямой контакт источника тепла с тепловыми трубами, следует рассмотреть возможность установки паровой камеры, которая также может быть установлена ​​напрямую из-за ее улучшенной способности рассеивать тепло.

Основной причиной выбора решения с тепловыми трубками является улучшенная производительность. Таким образом, использование термоленты или эпоксидной смолы в качестве основного средства крепления радиатора к матрице не подходит.Вместо этого с тепловыми трубками часто используются три типа механических приспособлений; все они соответствуют требованиям стандартов MIL-810 и NEBS Level 3 к ударам и вибрации.

Рис. 7. Способы крепления тепловых трубок для небольших (маломощных) радиаторов.

Наконец, типичные способы крепления тепловых трубок для небольших (маломощных) радиаторов показаны на Рис. 7 . На рис. 7 (a) показана штампованная монтажная пластина. Хотя для этого требуется два отверстия в печатной плате, этот метод обеспечивает лучшую защиту от ударов и вибрации по сравнению с термолентой или эпоксидной смолой, а также с некоторым сжатием TIM – с требуемым сжатием до 35 Па. На рис. 7 (b) показаны подпружиненные пластиковые или стальные нажимные штифты, которые дополнительно увеличивают сжатие TIM примерно до 70 Па. Установка выполняется быстро и просто, но для удаления требуется доступ к задней части печатной платы. Нажимные штифты не должны рассматриваться ни для чего, кроме требований к легким ударам и вибрации. Подпружиненные металлические винты, , рис. 7 (c) , обеспечивают высочайшую степень защиты от ударов и вибрации, поскольку они являются наиболее надежным методом крепления радиатора к кристаллу и печатной плате.Они предлагают самую высокую предварительную нагрузку TIM примерно (520 Па).

Сводка

Было дано руководство по проектированию использования медных трубок с тепловыми трубками со спеченным медным фитилем с использованием воды в качестве рабочего тела. Как указано выше, при выборе тепловой трубы необходимо учитывать ряд факторов, включая эффективную теплопроводность, внутреннюю структуру и физические характеристики, а также характеристики теплоотвода.

Список литературы

[1] Гарнер, С.D., «Тепловые трубки для систем охлаждения электроники», ElectronicsCooling , сентябрь 1996 г., https://electronics-cooling.com/1996/09/heat-pipes-for-electronics-cooling-applications/, по состоянию на 15 августа, 2016.

[2] Грэбнер, Дж. Э., «Основы тепловых трубок», ElectronicsCooling , июнь 1999 г., https://electronics-cooling.com/1999/05/heat-pipe-fundamentals/, по состоянию на 15 августа 2016 г.

[3] Загдуди, М.К., «Использование систем охлаждения с тепловыми трубками в электронной промышленности», ElectronicsCooling , декабрь 2004 г., https: // electronics-Cooling.com / 2004/11 / use-of-heat-pipe-Cooling-systems-in-the-electronics-industry /, по состоянию на 15 августа 2016 г.

[4] Петерсон, Г.П., Введение в тепловые трубы: моделирование, тестирование и приложения, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, США, (1994).

[5] Мейер, Г., «Как изгиб влияет на работу тепловых труб и паровой камеры?» Ноябрь 2015 г., http://celsiainc.com/blog-how-does-bending-affect-heat-pipe-vapor-chamber-performance/, по состоянию на 15 августа 2016 г.

[6] Мейер, Г., «Конструктивные соображения при использовании тепловых трубок (часть 2)», август 2016 г., http://celsiainc.com/design-considerations-when-using-heat-pipes-pt-2/, по состоянию на 15 августа 2016 г.

Джордж Мейер

– ветеран тепловой промышленности с более чем тридцатилетним опытом работы в области управления температурным режимом электроники. В настоящее время он является генеральным директором Celsia Inc., компании по проектированию и производству, специализирующейся на изготовлении нестандартных теплоотводов с использованием тепловых трубок и паровых камер.Ранее г-н Мейер проработал в Thermacore двадцать восемь лет на различных руководящих должностях, в том числе на посту председателя подразделения компании на Тайване. Он имеет более 70 патентов на технологии теплоотвода и тепловых труб и является председателем тепловых конференций Semi-Therm и IMAPS в районе Сан-Франциско.