Các cách cần thiết để thiết kế một hệ thống cách nhiệt sơ khí phù hợp cho một dự án đường ống thương mại.
Bất kể loại dự án: nóng hay lạnh, trong nhà hay ngoài trời, lớn hay nhỏ, HVAC / R hoặc hệ thống ống nước, có một số bước cơ bản cần tuân theo khi thiết kế hệ thống cách nhiệt cơ học cho một dự án thương mại. Một dự án thường sẽ bao gồm một số ứng dụng khác nhau và có thể là các nhóm con trong một ứng dụng, mỗi ứng dụng sẽ phải được xem xét riêng biệt. Trước khi chúng tôi bắt đầu phác thảo các bước, một lần nữa chúng tôi muốn nói rằng chúng tôi không chỉ xác định loại và độ dày của vật liệu cách nhiệt sẽ được sử dụng, mà đang thiết kế một hệ thống hoàn chỉnh. Một hệ thống trong đó tất cả các thông số ứng dụng, điều kiện môi trường và mã cơ học sẽ được xem xét, cũng như các thành phần khác nhau của hệ thống: vật liệu cách nhiệt, áo khoác, giá đỡ cách nhiệt đường ống, chất kết dính, lớp phủ, chất bịt kín, ốc vít, nhãn mác, v.v.Chương 23 “Cách điện cho các hệ thống cơ khí” của Sổ tay ASHRAE cung cấp các hướng dẫn chung để thiết kế một hệ thống cách điện cơ học. Tuy nhiên, mỗi ứng dụng nên được đánh giá dựa trên các thông số riêng và điều kiện địa phương. Đi vào chi tiết hơn và cũng cung cấp các tấm thiết kế cách nhiệt để nhà thiết kế có thể điền vào loại vật liệu cách nhiệt. Hướng dẫn Thiết kế Cách nhiệt Cơ khí (MIDG), được liên kết với trang web của Hiệp hội Cách nhiệt Quốc gia (NIA , là một nguồn thông tin tuyệt vời khác.
Khi các yêu cầu về HVAC / R và hệ thống ống nước cho công việc đã được xác định và phân nhóm theo danh mục và đường ống đã được bố trí, chúng ta có thể bắt đầu suy nghĩ theo các thuật ngữ cụ thể hơn về các yêu cầu cách điện cơ học. Tuy nhiên, ngay cả trong giai đoạn đầu tiên này, kỹ sư cần phải biết vị trí của mỗi hệ thống cách nhiệt trong dự án để tạo khoảng trống cần thiết (ví dụ: khoảng cách giữa các đường ống trong một đường chạy hoặc dọc theo tường, v.v.) cho độ dày hệ thống của vật liệu cách nhiệt (nghĩa là, lớp cách nhiệt cộng với tất cả các bộ phận của hệ thống, bao gồm cả phần lắp ghép hoặc phụ kiện).
Bước tiếp theo là xác định lý do tại sao chúng ta cách nhiệt và kết quả mà chúng ta hy vọng đạt được bằng cách cách nhiệt đường ống. Chúng ta đang tìm cách tiết kiệm năng lượng, kiểm soát sự ngưng tụ, duy trì nhiệt độ quá trình, bảo vệ chống bỏng hoặc một thành phần âm thanh? Có thể có nhiều hệ thống con khác nhau cần được chia nhỏ để xem xét đặc biệt. Bước này bao gồm việc xem xét cách bố trí của tất cả các kích thước đường ống và đường ống, chiều dài, giá đỡ, phụ kiện, mặt bích, van, v.v.
Xác định nhiệt độ quá trình của thiết bị được cách nhiệt trong các ứng dụng khác nhau của công việc là bước tiếp theo. Điều này sẽ thu hẹp các lựa chọn vật liệu cách nhiệt và giúp xác định độ dày cần thiết, mặc dù đây sẽ không phải là thông số duy nhất được sử dụng để xác định độ dày. Biểu đồ đặc điểm kỹ thuật vật liệu cách nhiệt của NIA là một nguồn tài liệu tuyệt vời để xem xét các giới hạn sử dụng nhiệt độ cao và thấp trên nhiều loại vật liệu cách nhiệt. Lưu ý rằng hướng dẫn dựa trên Thông số kỹ thuật quốc tế ASTM, không phải từng sản phẩm riêng lẻ, vì vậy hãy luôn kiểm tra kỹ bảng dữ liệu của nhà sản xuất trước khi hoàn thành lựa chọn sản phẩm cụ thể. Với một vài ngoại lệ, hầu hết các vật liệu cách nhiệt cơ học (mặc dù chúng có nhiều dạng khác nhau [dạng sợi, dạng tế bào, dạng hạt, v.v. ] và thành phần [gốc phi dầu mỏ và gốc dầu mỏ]) có giá trị độ dẫn nhiệt trong phạm vi khá hẹp: 0,24–0,30 BTU như được chỉ ra trong Biểu đồ thông số kỹ thuật vật liệu cách nhiệt. Mật độ trở thành một tiêu chí lựa chọn khi xem xét các chi tiết cụ thể về cách thức cách nhiệt sẽ được xử lý; nếu nó có khả năng bị hao mòn nhất định hoặc chịu được áp lực, thì có thể chọn tỷ trọng nặng hơn.
Điều kiện môi trường của mỗi hệ thống con nên được xác định tiếp theo. Đối với các ứng dụng trong nhà, điều này thường đơn giản, nhưng không nên xem nhẹ. Ví dụ, bạn nên xem xét liệu các không gian có điều hòa luôn được kiểm soát nhiệt độ / độ ẩm hay liệu chúng có được kiểm soát không liên tục hay không – trong trường hợp đó chúng phải được coi là không được điều chỉnh hoặc không được kiểm soát và được xử lý như vậy.
Các ứng dụng ngoài trời liên quan đến nhiệt độ, độ ẩm, gió, v.v. và sẽ luôn yêu cầu một số loại lạm dụng hoặc bảo vệ thời tiết cho hệ thống cách nhiệt, (ví dụ: lớp phủ, lớp phủ, v.v.). Ngoài ra, nhiều mã cơ khí hiện tại yêu cầu sơn hoặc phủ trên đường ống bên ngoài cho hầu hết các vật liệu cách nhiệt để bảo vệ chống lại sự suy giảm tia cực tím (UV) từ mặt trời và tất cả các yếu tố cách nhiệt khác tiếp xúc với ngoài trời (ví dụ: gió, mưa, chim, sâu bọ, lưu lượng chân, v.v.). Loại lớp phủ bảo vệ cần thiết sẽ phụ thuộc vào các điều kiện này và các điều kiện môi trường và nhân sự khác, kỳ vọng của chủ sở hữu, và chi phí, trong số các cân nhắc khác.
