Анализ экономической эффективности применения теплоизоляции из базальтового супертонкого волокна

В. Г. Есипов; Ю. Е. Зубко; Е. И. Зубко к.ф-м.н.; А. С. Гриценко, к.э.н.

Строительное производство. -Киев, НИИСП, - 2010.-№52, c.66–68.

A comparison of the economic efficiency of thermal insulation from the basalt thin fibers (BTF) and basalt super thin (BSTF) fibers is studied on the sample of horizontal high-temperature pipeline. We calculate the optimum thickness of insulation and the flow of heat in the case of BTF and BSTF. Found that the total financial losses in the operation of the pipeline isolated by BTF on average two times higher than in the case of BSTF.

Постоянное повышение стоимости энергоносителей, ужесточение стандартов экологической и пожарной безопасности, а так же меры по сдерживанию глобальных климатических изменений требуют широкого внедрения в строительную практику, более совершенных неорганических теплоизоляционных материалов. Весьма перспективными в этом отношении нам представляются изделия из базальтового супертонкого волокна (БСТВ)

Проведение теплоизоляционных работ на основе БСТВ, полученного по бесфильерной технологии, описано нами в предыдущих работах [1, 2], а также в работе [3]. Цель настоящей публикации – анализ экономических аспектов применения теплоизоляции из БСТВ и сравнение экономической целесообразности применения теплоизоляционных материалов из базальтового тонкого волокна (БТВ) и БСТВ. Все расчеты будем производить на основе формул действующего СНиПа 2.04.14-88 [4], модифицированных с использованием точных решений уравнения теплопроводности для цилиндрических объектов, приведенных в [5].

Для сравнительного анализа выбраны типичные горизонтальные стальные цилиндрические трубопроводы острого пара. Все расчеты проводились на примере стального трубопровода диаметром 400мм. Температура носителя 450°С. Значение внешней температуры - 9.5°С, что соответствует среднегодовой температуре на территории Украины. Найдены оптимальные толщины для изоляции из БТВ и БСТВ и вычислены полные финансовые потери при эксплуатации метра изолированного трубопровода, а также удельный годовой экономический эффект в гривнах на погонный метр для изолированного трубопровода. Все расчеты проводились исходя из существующей на сегодня для предприятий химической промышленности средней цены на газ 3 грн/м3. Среднюю теплотворную способность газа полагали равной 8000 Ккал/м3 а, коэффициент полезного действия теплогенерирущего агрегата 90%. Считаем, что трубопровод находится в режиме круглогодичной непрерывной эксплуатации.


Сравнительные результаты приведены в БТВ и БСТВ:

Свойства БТВ БСТВ Еди. изм.
Плотность теплоизоляции после уплотнения согласно СНИП 2.04.14-88 150 75 кг/м3
Оптимальная толщина изоляции 240 355 мм
Приблизительная стоимость 12 24 гр/кг
Удельная стоимость теплоизоляции 868,58 1515,64 грн/м
Среднегодовые тепловые потери на единицу длины трубопровода 397,99 176,34 Вт/м
Удельная экономия энергии за счет применения теплоизоляции 15654,91 15876,56 Вт*час/м
Срок окупаемости 18,49 21,87 суток
Полные финансовые потери при эксплуатации метра изолированного трубопровода 1741,19 737,21 грн/(м*год)


График зависимости удельной мощности тепловых потерь кВт/м от толщины изоляции в м, для изолированного трубопровода.


График зависимости удельной мощности
тепловых потерь

График зависимости полных финансовых потерь при эксплуатации метра изолированного трубопровода грн/(м*год) от толщины изоляции м


График зависимости полных финансовых
потерь

Из полученных результатов видно, что при существующей стоимости энергоносителей, изоляция из БТВ не может сравниться по экономической эффективности с изоляцией из БСТВ. Килограмм утеплителя из БСТВ стоит на рынке Украины приблизительно в два раза дороже, чем БТВ. Однако, за счет улучшенных теплоизоляционных характеристик, в 2-3 раза большего срока службы, возможности использования более производительного и дешевого пневматического способа укладки и применения материала меньшей плотности, экономический эффект от использования БСТВ во многих случаях значительно превышает случай БТВ. Этот эффект проявляется тем ярче, чем больше разность температур между изолируемой поверхностью и окружающей средой и значительно возрастает при увеличении цены на энергоносители.




Список литературы


  1. Есипов В.Г., Зубко Ю.Е., Зубко Е.И., Гриценко А.С.
    Современная технология выполнения теплоизоляционных работ в строительстве и промышленности путем пневматической укладки базальтового супертонкого волокна «MAGMAWOOL»
    // Строительное производство. Киев, НИСП, - 2009.-№50, С.56-57.
  2. Зубко Е.И., Есипов В.Г., Зубко Ю.Е., Олейник Д.Н., Фомичев А.А.
    Системы теплоизоляции и огнезащиты на основе базальтового супертонкого волокна «MAGMAWOOL» для пневматической укладки
    // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады Х Всероссийской научно-практической конференции 26-28 мая 2010г. (г. Белокуриха).-Бийск: БТИ АлтГТУ, 2010г. С. 60-64.
  3. Архипов А.А., Власов В.В., Головченко Н.В., Дарченко О.С.
    Бесшовная изоляция из супертонкого базальтового волокна
    // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады Х Всероссийской научно-практической конференции 26-28 мая 2010г. (г. Белокуриха).-Бийск: БТИ АлтГТУ, 2010г. С. 39-42.
  4. Строительные нормы и правила
    // Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов СНиП 2.04.14-88.
  5. Михеев М.А., Михеева И.М.
    Основы теплопередачи
    // М., Энергия, 1977, 344 с.