Студопедия — Напряжение от внутреннего давления в трубопроводе. Расчет толщины стенок трубопровода.
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

Напряжение от внутреннего давления в трубопроводе. Расчет толщины стенок трубопровода.






Т/д т/с на прочность рассчитываются по формулам для тонкостенных сосудов, т. к. у них δ∕d <0,2.

Рассмотрим основные напряжения, возникающие в т/д т/с.

І. Итак, под действием сил внутреннего давления на стенки трубопровода возникают следующие напряжения:

1. Напряжения растяжения в торцевой плоскости, нормальной к оси трубы . Его вектор направлен по образующей цилиндра.

Осевая сила внутреннего давления в торцевой плоскости, нормальной оси трубы.

- площадь торцевого сечения , тогда

 

2.Напряжение растяжения в осевой (меридиональной) плоскости .Его вектор направлен по касательной к окружности трубы.

;

Следует отметить, что сила действует не при всех схемах т/д. В разрезных конструкциях (где есть сальниковый компенсатор)

В не разрезных конструкциях и - определяется по исходным формулам.

Суммарное напряжение под действием сил внутреннего давления определяется по энергетической теории прочности для неразрезных конструкций:

а для разрезных конструкций

Из сравнения (*) и (**) видим, что в т/д испытывающих осевую силу внутреннего давления чем в т/д где эта сила не действует. Это объясняется тем, что потенциальная энергия деформации формы, являющаяся по энерг. теории мерой прочности материала, получается меньше тогда, когда напряжение растяжения действует в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а не в одной плоскости.

ІІ. Кроме того, в стенках трубопровода возникают напряжения изгиба .

1. - под действием собственного веса т/д с водой, изоляцией и арматурой, изгиб под действием снега и ветра.

- под действием термической деформации в гнутых компенсаторах и на участках естественной компенсации.

Суммарное напряжение от изгиба:

ІІІ. В пространственных конструкциях также возникают крутящие моменты τ. В плоскостных конструкциях τ = 0.

Итак, при одновременном действии всех видов деформации мах приведённое напряжение

Для плоских

Приведённое мах напряжение не должно превосходить допускаемого напряжения для наиболее опасного сечения т/д, которым является сварной стык.

Т. е.

Где - допускаемое напряжение.

Толщина стенки трубы определяется по формулам

;

где n – коэффициент перегрузок = 1.1

- предел текучести, Па

Из двух формул выбирается наибольшее значение .

 

20. Общие требования к теплоизоляционным конструкциям. Коэффициент эффективности теплоизоляции:

Трубопровод имеет теплопотери в окружающую среду. Для их уменьшения служит тепловая изоляция. Она характеризуется коэффициентом эффективности тепловой изоляции :

где QИ - теплопотери изолированного трубопровода;

QН.И - теплопотери неизолированного трубопровода.

В тепловых сетях теплоизоляции подлежат трубопроводы, арматура, компенсаторы, фланцевые соединения, опоры независимо от температуры теплоносителя и способа прокладки тепловой сети.

Допускается не изолировать обратные трубопроводы тепловой сети при прокладке в каналах и при технико-экономическом обосновании. Разрешается не изолировать конденсатопроводы в каналах совместной прокладки с паропроводом, а также транспортирующие конденсат на сброс. Для тепловых сетей следует принимать типовые конструкции тепловой изоляции.

Общие требования к теплоизоляционным конструкциям.

Имеют достаточно высокий коэффициент эффективности.

Иметь температуру на поверхности теплоизоляции в помещении не выше 450С, в каналах и туннелях не выше 60 0С.

Иметь общую толщину теплоизоляционной конструкции не более предельной, указанной в нормах.

Не препятствовать деформации трубопровода при температурном удлинении.

Не иметь сплошных продольных или поперечных швов.

быть достаточно индустриальными.

При необходимости иметь эстетический вид.

 

 

21 Материалы и конструкции теплоизоляции, гидроизоляционного и покровного слоя и требования к ним:

Покровный слой

Гидроизоляционный слой.

Основной теплоиз-нный слой.

Назначение слоёв:

Покровный слой – для защиты гидроизоляционного слоя и основного теплоизоляционного слоя от повреждений.

Гидроизоляционный слой – для защиты основного слоя от увлажнения.

Основной теплоизоляционный слой – для создания необходимых теплоизоляционных свойств, для уменьшения тепловых потерь.

В зависимости от способа выполнения основной теплоизоляционной конструкции теплоизоляция может быть:

Засыпные; Литые; Мастичные; Сборные; Набивные; Обёрточные; Обмоточные (навивные); Заводского нанесения.

1. Конструкции основного теплоизоляционного слоя

Засыпная конструкция

а)В траншее б)В канале

Наиболее простые и дешевые конструкции изготавливаются из сыпучих, волокнистых и порошкообразных из. материалов. Применяется в непроходных каналах и при бесканальной прокладке.

- Легко увлажняются и слеживаются

Поскольку конструкции влагопроницаемы, то выполнение их из не гидрофобных материалов в настоящее время запрещается. Наибольшее распространение нашли: асфальтоизол, перлитобитум, керамзитобитум и др. на основе битумных вяжущих, годрофоб.

Асфальтоизол – темно-серый мелкодисперсный порошок, получаемый из природных или искусственных асфальтитов путем варки их с добавлением битума и мазута и размалыванием после остывания. После прогревания т/д до расчетной температуры асфальтоизол образует трехслойную конструкцию.

Перлитобитум – смесь вспученного перлитового песка с битумом при t=2000C. Засыпка в траншеи при t>1800C..

Керамзитобитум – смесь вспученного керамзитного гравия с битумом при t=2000C (гидрофобный мел)

2. Литые конструкции

Литая теплоизоляция – пенобетон, пеносиликат, асфальтоизол и другие битумные материалы.

Недостатки: требуют высококвалифицированных рабочих и погодных условий.

3. Сборные конструкции

Материалы: пенобетон, пеносиликат, диатомит, минеральная вата на синтетических связующих, пенополиуритан. Блоки из пенобетона и пеностекла (пеностекло не увлажняются)

- многошовность (по швам проникает влага)

Мастичная конструкция

Теплоизоляционная мастика набрасывается на горячий трубопровод слоями по 10-15мм. Каждый последующий слой набрасывается после высыхания предыдущего.

Материалы: совелит – смесь калия и магния с асбестом

Асбозурит – смесь асбеста с трепелом и диатомитом.

Набивная конструкция

Мин. вата

 

 

Оберточные: ваполняется из прошивных матов или плит на синтетической основе, на трубопровод крепится с помощью проволочных скруток.

Требования к основному теплоизоляционному слою.

Обладать высокими теплоизоляционными свойствами и не терять их с течением времени под воздействием температуры.

При надземной и канальной прокладке толщина теплоизоляционного слоя должна быть более предельной, при бесканальной прокладке толщина не нормируется.

Плотность ρ и коэффициент теплопроводности λ при надземной и канальной прокладке должны быть:

При бесканальной прокладке ρ и λ не регламентируются.

Материал должен быть не горючим и не гниющим, а также не вызывать и не способствовать коррозии труб (шлаковата запрещена, только мин. вата)

Основной теплоизоляционный слой не должен иметь сплошных швов

2. Конструкция гидроизоляционного слоя.

Может быть мастичная и рулонная:

Мастичная – обмазка битумной или битумо-резинной обмазкой за два раза. Рулонная – гидроизоляция рулонным материалом на битумной или битумо-резинной мастике в два слоя.

Требования: быть сплошными и водонепроницаемыми.

3. Конструкция покровного слоя.

Асбестоцементная штукатурка по металлической сетке.

Трудоемка, применяется только при больших диаметрах.

Рулонное покрытие: Стеклоткань, Лакостеклоткань, Бризол

Жесткий полуцилиндр:

Материал: асбоцементные; стеклопластиковые, металлические

Металлические кожухи: Оцинкованная и не оцинкованная стали.

Требования к покровному слою.

Обладать необходимой механической прочностью.

Обладать при необходимости эстетическими качествами (при надземной прокладке вблизи городов).

 

22. Задачи и основные расчетные зависимости теплового расчета тепловой сети:

В задачу теплового расчёта входит решение следующих вопросов:

1. Определение тепловых потерь теплопровода.

2. Расчёт температурного поля вокруг т/д, т.е. определение t изоляции, в – ха в канале, стен канала.

3. Расчёт падения t т/н вдоль т/д.

4. Выбор δИЗ т/д.

Количество теплоты, проходящей в ед. времени через цепь последовательно соединённых термических сопротивлений определяется по формуле:

q=(τ-t0)/∑R (2.1)

,где ∑R=<RВН+ RТР+ RИЗ+ RН.

В тепловом расчёте встречаются два вида термических сопротивлений:

а) Сопротивление поверхности (RВН; RН)- RПОВ

 

б) Сопротивление слоя: (RТР; RИ)- RСЛ

Термическое сопр-е поверхности: RПОВ=1/απd (2.2)

где πd- поверхность т/д с l = 1м.

α – коэффициент теплоотдачи на поверхности Вт/м² ºС.

α Н= α Л+ α К (2.3)

; (2.3А)

где С – к-т излучения для труб = 4,4-5 Вт/м² К4 (2.3Б)

Необходимо знать tПОВ? → метод последовательных приближений.

Для приближённого предварительного расчёта м/б рекомендована формула.

(2.4)

α ВН= очень высока, поэтому

RПОВ=1/α ВНπd >0>RТР. можно пренебречь.

Термическое сопротивление слоя.

Для цилиндрической поверхности выводится из уравнения Фурье: (2.5)

Такими слоями являются: слой изоляции, ст. трубы, стенка канала, массив грунта и т/д.

 







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 3173. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

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

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Методы прогнозирования национальной экономики, их особенности, классификация В настоящее время по оценке специалистов насчитывается свыше 150 различных методов прогнозирования, но на практике, в качестве основных используется около 20 методов...

Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия   Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия