Расчет тепловой изоляции.
Число часов работы в год составляет 5780.
Бесканальная прокладка.
Рисунок 6.1 – Схема расположения трубопроводов при бесканальной прокладке
Участок ИТ-3.
Взаимное влияние двух теплопроводов учитывается путём введения условного дополнительного сопротивления:
,
где
– коэффициент теплопроводности грунта,
для маловлажных грунтов принимается
;
– глубина заложения оси трубопровода,
м;
– расстояние между осями труб, м.
По СНиП 41-03-2003 эти значения принимаются равными:
;
.
Получаем:
.
Согласно [12] при бесканальной
прокладке следует применять материалы
со средней плотностью не более
и теплопроводностью не более
при
температуре материала
и влажности, указанной в соответствующих
государственных стандартах или
технических условиях. Этим требованиям
удовлетворяет пенополимербетон с
и средней плотностью
.
При расчете бесканальной прокладки учтены:
коэффициент увлажнения (принимается для маловлажного грунта по таблице 1 [3]) –
;коэффициент, учитывающий теплопотери через опоры труб, арматуру и т.д. (принимается по таблице 2 [3]) –
.
Коэффициент теплопроводности основного слоя теплоизоляционной конструкции определяется по формуле:
.
Толщины теплоизоляционных слоев определим по формулам:
;
,
где
– наружный диаметр трубопровода;
– наружный диаметр изоляции;
– коэффициент теплопроводности
изоляционного слоя;
и
– температура в прямой и обратной
магистрали;
– температура грунта (обычно принимается
);
– нормы плотности теплового потока
через изолированную поверхность
трубопроводов (принимается по приложению
10 [3]).
Согласно приложению 10 [3] по
температурному графику и условному
проходу находим:
и
.
Тогда
;
.
Получаем
и
;
и
.
Найденные значения толщины изоляции уменьшаем на величину поправки по приложению 4 [3] для 10 мм слоя азбозуритовой штукатурки:
;
.
Непроходной канал.
Рисунок 6.2 – Схема расположения трубопроводов при прокладке в непроходном канале
Участок 3-1.
Согласно приложению 12 [3] по
температурному графику и условному
проходу находим:
и
.
Температура Воздуха внутри канала:
;
;
где, α в.к.= 8 Вт / (м2∙0С) – коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри канала к внутренней поверхности канала (принимается по приложению 5 [3]);
- эквивалентный диаметр канала по
внутреннему размеру;
-
эквивалентный диаметр канала по наружному
размеру.
Далее, для первого трубопровода
;
для второго трубопровода
.
В правой части формул задаем
значения
и
.
;
.
Получаем
;
.
Найдем величину ошибки δ1=5,6%; δ2=2,5%. Значит, для первого трубопровода повторим расчет, подставив новое значение диаметра, для второго трубопровода расчет можно считать оконченным.
После последующего приближения
получаем
и δ1=2,1%.
Значит, расчет для второго трубопровода
так же можем считать оконченным.
В итоге получаем
и
;
и
Найденные значения толщины изоляции уменьшаем на величину поправки по приложению 4 [3] для 10 мм слоя азбозуритовой штукатурки:
;
.
Участок 3-2.
Согласно приложению 10 [3] по
температурному графику и условному
проходу находим:
и
.
Тогда
В правой части формул задаем
значения
и
.
;
.
Получаем
;
.
Найдем величину ошибки δ1=2,3, δ2=1,3%. Т.к. ошибка меньше 5% можем принять полученные результаты как верные.
Т.о.
и
;
и
.
Найденные значения толщины изоляции уменьшаем на величину поправки по приложению 4 [3] для 10 мм слоя азбозуритовой штукатурки:
;
.
Расчет тепловой изоляции на летний период (способ прокладки труб как и в зимний период)
Участок ИТ-3.
Взаимное влияние двух теплопроводов учитывается путём введения условного дополнительного сопротивления:
,
где – коэффициент теплопроводности грунта, для маловлажных грунтов принимается ;
– глубина заложения оси трубопровода, м;
– расстояние между осями труб, м.
По СНиП 41-03-2003 эти значения принимаются равными:
; .
Получаем:
.
Согласно [12] при бесканальной прокладке следует применять материалы со средней плотностью не более и теплопроводностью не более при температуре материала и влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах или технических условиях. Этим требованиям удовлетворяет пенополимербетон с и средней плотностью .
При расчете бесканальной прокладки учтены:
коэффициент увлажнения (принимается для маловлажного грунта по таблице 1 [3]) – ;
коэффициент, учитывающий теплопотери через опоры труб, арматуру и т.д. (принимается по таблице 2 [3]) – .
Коэффициент теплопроводности основного слоя теплоизоляционной конструкции определяется по формуле:
.
Толщины теплоизоляционных слоев определим по формулам:
;
,
где – наружный диаметр трубопровода;
– наружный диаметр изоляции;
– коэффициент теплопроводности изоляционного слоя;
и – температура в прямой и обратной магистрали;
– температура грунта (обычно принимается
);
– нормы плотности теплового потока
через изолированную поверхность
трубопроводов (принимается по приложению
10 [3]).
Согласно приложению 10 [3] по
температурному графику и условному
проходу находим:
и
.
Тогда
;
.
Получаем
и
;
и
.
Найденные значения толщины изоляции уменьшаем на величину поправки по приложению 4 [3] для 10 мм слоя азбозуритовой штукатурки:
;
.
Участок 3-1 и участок 3-2.
Т.к. диаметры на этих участках одинаковые и способ прокладки также совпадает, можно провести один расчет.
Согласно приложению 12 [3] по
температурному графику и условному
проходу находим:
и
.
Температура Воздуха внутри канала:
;
;
где, α в.к.= 8 Вт / (м2С) – коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри канала к внутренней поверхности канала (принимается по приложению 5 [3]);
- эквивалентный диаметр канала по
внутреннему размеру;
-
эквивалентный диаметр канала по наружному
размеру.
Далее, для первого трубопровода
;
для второго трубопровода
.
В правой части формул задаем
значения
и
.
;
.
Получаем
;
.
Найдем величину ошибки δ1=1,9%; δ2=0,5%. т.к. погрешность меньше 5% расчет можно считать оконченным.
В итоге получаем
и
;
и
Найденные значения толщины изоляции уменьшаем на величину поправки по приложению 4 [3] для 10 мм слоя азбозуритовой штукатурки:
;
.
7. Расчет пара на технологические нужды предприятия.
Расчет на отопительный период.
7.1. Параметры пара у источника:
,
,
по [7] при заданных
и
:
.
7.2. Технологическая нагрузка
на промплощадке равна
.
Т.к. на промплощадку нагрузка на ГВС,
отопление и вентиляцию также подается
паром, то получаем суммарную тепловую
нагрузку:
Расход пара, обеспечивающий данную тепловую нагрузку, при условии, что пар полностью конденсируется у потребителя:
,
где
– энтальпия перегретого пара при
и
,
[7]:
;
– энтальпия конденсата при
:
.
Получаем
.
Принимаем предварительно скорость пара:
.
Определяем внутренний диаметр паропровода:
.
Принимаем стандартный
диаметр
.
Зная
и
по номограмме приложения 11 [5] найдем
.
Уточним скорость пара:
.
Удельное падение давления пара в начале паропровода составит:
.
Находим эквивалентную длину местных сопротивлений по приложению 9 [5]:
Таблица 7.1
Эквивалентная
длина местных сопротивлений при
|
||||
Местное сопротивление |
Кол-во, шт. |
Значение, м |
Поправочный множитель |
Результат, м |
Задвижки |
2 |
11,8 |
1,26 |
29,736 |
П-образные компенсаторы |
4 |
98 |
1,26 |
493,92 |
Гнутые колена |
2 |
21,5 |
1,26 |
54,18 |
|
||||
Приведенная длина участка:
.
Приближенное значение потерь давления в паропроводе:
.
Приближенное значение абсолютного давления в конце паропровода:
.
Тепловые потери паропровода (определяются по приложению 14 [3]):
.
Падение температуры по всей длине паропровода при теплоемкости пара
:
.
Температура пара в конце паропровода:
.
Плотность пара при
и
составит
.Средняя плотность пара:
.
Среднее значение удельного линейного падения давления:
.
Уточненное значение падения давления и конечного давления:
;
.
Рассчитаем конечное давление по более точной формуле:
