Студопедия — Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов






Экономическая эффективность системы централизованного теплоснабжения при современных масштабах теплового потребления в значительной мере зависит от теплового изоляции оборудования и трубопроводов. Тепловая изоляция служит для уменьшения тепловых потерь и обеспечения допустимой температуры изолируемой поверхности. Борьба за снижение транспортных потерь тепла в теплопроводах является важнейшим средством экономии топливных ресурсов. Дополнительные затраты, связанные с нанесением тепловой изоляции и антикоррозийных покрытий относительно не велики и составляют 5 - 8% от общей стоимости тепловых сетей, но качественное изолирование повышает стойкость металла против коррозии, в результате которой существенно увеличивается срок службы трубопроводов. Тепловая изоляция позволяет сохранить высокие параметры теплоносителя на большом удалении от источника тепла.

Конструкции тепловой изоляции бесканальных прокладок должны иметь следующие качества:

1. Основной теплоизоляционный слой должен обеспечивать тепловые потери не более нормируемых и не иметь в своем составе примесей, способных вызвать наружную коррозию.

2. Прочность, обеспечивающая надежную работу подземного трубопровода.

3. Индустриальность, сборность, а также возможность изготовления изоляции в заводских условиях, с высоким качеством работ.

4. Возможность транспортировки и удобство монтажа на трассах.

Расчет толщины тепловой изоляции:

1. Определяется по нормируемой плотности теплового потока:

где

d - диаметр трубопровода наружный, м;

В – отношение наружного диаметра изоляционного слоя di к диаметру трубопровода d.

Величину В определяем , где

е – основание натурального логарифма;

λк – теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м∙К);

Rk – термическое сопротивление слоя изоляции, (м∙К)/Вт, Rk = Rtot – ΣRi, где

Rtot – суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других дополнительных сопротивлений по пути теплового потока, Rtot = , где

qe – нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м;

tw – средняя за период эксплуатации температура теплоносителя которая при расчётных параметрах теплоносителя 150 – 170 0С и круглогодовом режиме работы тепловых схем, может быть принята 90 – 50 0С;

tе – среднегодовая температура окружающей среды, при подземной прокладке – среднегодовая температура грунта, которая для большинства городов находится в пределах от +1 до +5 0С, при прокладках в тоннелях +40 0С, при прокладках в помещениях +20 0С, в неотапливаемых подпольях +5 0С, при подземной прокладке на открытом воздухе tе = средняя за период эксплуатации температура окружающего воздуха;

К1 – коэффициент равный 0,8;

ΣRi – зависит от способа прокладки:

- подземная в тоннелях и подпольях ΣRi = Rпс;

- подземная канальная ΣRi = Rпс + (1+ ψ) ∙ (Rпс + Rк + Rгр);

- подземная бесканальная ΣRi = Rгр + Rо ∙ψ, где

Rпс – термическое сопротивление поверхности изоляции, (м∙К)/Вт, Rпс =

αе – коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в окружающий воздух, канал - αе = 8 Вт/(м2 ∙ К), тоннель - αе = 11 Вт/(м2 ∙ К), подземная прокладка - αе = 29 Вт/(м2 ∙ К);

d – наружный диаметр трубопровода, м;

Rnk – термическое сопротивление поверхности канала, Rnk = ,где

αе – коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности канала, αе = 8 Вт/(м2 ∙ К);

dвэ – внутренний эквивалентный диаметр канала, м, dвэ = , F – внутреннее сечение канала, м2, Р – периметр сторон по внутренним размерам,

Rk – термическое сопротивление стенки канала, Rk = ,где λст – теплопроводность стенки (для железобетона = 2,04 Вт/(м∙К), dвэ – наружный эквивалентный диаметр канала, определяемый по наружным размерам канала, м.

Rгр – термическое сопротивление грунта, Rгр ,где

λгр – теплопроводность грунта, зависящая от его структуры и влажности. При отсутствии данных его значения можно принимать для влажных грунтов = 2 – 2,5 Вт/(м∙К), для сухих грунтов = 1,0 – 1,5 Вт/(м∙К);

h – глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м;

R0 добавочное термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние труб при бесканальной прокладке, величину которого определяют:

 

Ø для подающего трубопровода ;

Ø для обратного трубопровода , где

h – глубина заложения осей трубопровода, м;

b – расстояние между осями трубопроводов, м, принимаемое в зависимости от их диаметров условного прохода;

ψ1, ψ2 – коэффициенты, учитывающие взаимное влияние температурных полей соседних теплопроводов,

, , где

qe1, qe2 – нормированные линейные плотности тепловых потоков соответственно для подающего и обратного трубопроводов, Вт/м.

 

Механический расчёт сети

Расстояние между опорами сети:

,где

[σ] – допустимое напряжение трубопровода на изгиб с учётом проседания промежуточной опоры, принимается 40 МПа;

W – экваториальный момент сопротивления трубопровода, м3, , где

dв – удельная нагрузка на погонный метр трубопровода, учитывающая вес трубопровода с теплоносителем и изоляцией, Н/м.

 

Результирующее усилие, действующее на подвижную скользящую опору:

, где

μ - коэффициент трения скольжения, для стали, 0,4.

Результирующее усилие, действующее на неподвижную опору:

,

где Р- внутреннее рабочее давление в трубопроводе, увеличенное на 25% для проведения гидравлических испытаний, Па;

f - площадь внутреннего сечения трубопровода, м2;

а- коэффициент, зависящий от направления действия осевых усилий внутреннего давления с обеих сторон опоры, что определяется конфигурацией трубопровода и способом компенсации температурных деформаций при неизменном диаметре трубопровода, величина коэффициента может иметь одно из двух значении: 0 или 1;

Δℓ - разность длин участков трубопровода с обеих сторон неподвижной опоры, считая участком расстояние между опорой и компенсатором;

ΔЅ- разность сил трения осевых скользящих компенсаторов или сил упругости гибких компенсаторов с обеих сторон неподвижной опоры, обычно принимается равной нулю.

На тепловой сети задвижки устанавливаются при выходе и входе станции, у потребителей и в местах отвода от магистрали. Через каждые 1000 м на магистрали устанавливаются секционирующие задвижки.

Количество сальниковых компенсаторов:

α- коэффициент линейного расширения трубопровода, α=12,6∙10-6 1/К;

ℓ- длина участка, м;

δ- компенсирующая способность компенсатора, м;

τ1- температура теплоносителя расчетная (150°С);

τ0- расчетная температура по отоплению.

 

 

№41







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 1106. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия