ФГОУ СПО КОСТРОМСКОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМ. Ф.В. ЧИЖОВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Часть IV. Тепловой расчет

Смирнова М.В.

Для студентов специальности 140102 "Теплоснабжение и теплотехническое оборудование"

Оглавление

1. Выбор толщины слоя тепловой изоляции 2

1. Выбор толщины изоляции по нормированной плотности теплового потока при надземной прокладке трубопроводов 3

Расчет с использованием электронных таблиц Exel. 4

1.2. Расчет толщины изоляции при прокладке в непроходных каналах 5

1.3. Расчет толщины изоляции при подземной бесканальной прокладке 7

2. Расчет тепловых потерь 9

Приложения 10

Приложение 1. Расчетные технические характеристики теплоизоляционных материалов и изделий 10

Приложение 2. Нормы плотности теплового потока оборудования и трубопроводов с положительными температурами при расположении на открытом воздухе и числе часов работы более 5000 11

Нормы плотности теплового потока оборудования и трубопроводов с положительными температурами при расположении на открытом воздухе и числе часов работы 5000 и менее 12

Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной канальной прокладке и продолжительности работы в год более 5000 ч 13

Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухпроводных водяных сетей при подземной канальной прокладке и продолжительности работы в год 5000 ч и менее 14

Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной бесканальной прокладке и продолжительности работы в год более 5000 ч 15

Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной бесканальной прокладке и продолжительности работы в год 5000 ч и менее 16

Приложение 3. Расчет толщины слоя изоляции для надземной прокладки 17

Список литературы 19

1. Выбор толщины слоя тепловой изоляции

Согласно [], теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей, требуемые параметры теплоносителя при эксплуатации.

Теплоизоляционные конструкции следует предусматривать из следующих элементов:

• теплоизоляционный слой;

• армирующие и крепежные детали;

• пароизоляционный слой;

• покровный слой.

Защитное покрытие изолируемой поверхности от коррозии не входит в состав теплоизоляционной конструкции.

Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям:

• энергоэффективности – иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;

• эксплуатационной надежности и долговечности – выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные, температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;

• безопасности для окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации.

Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки.

В конструкциях теплоизоляции оборудования и трубопроводов с температурой содержащихся в них веществ в диапазоне от 20° С до 300° С для всех способов прокладки, кроме бесканальной, следует применять теплоизоляционные материалы и изделия с плотностью не более 200 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/(м·К) при средней температуре 25 °С.

Допускается применение асбестовых шнуров для изоляции трубопроводов условным проходом до 50 мм включительно.

Для теплоизоляционного слоя трубопроводов с положительной температурой при бесканальной прокладке следует применять материалы с плотностью не более 400 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности не более 0,07 Вт/(м·К) при температуре материала 25 °С и влажности, указанной в соответствующих государственных стандартах или технических условиях.

Выбор толщины слоя изоляции определяется техническими и технико-экономическими соображениями.

Основные технические соображения, которыми руководствуются при выборе толщины изоляции, заключаются в следующем:

1. Обеспечение заданной температуры теплоносителя в отдельных точках тепловой сети. Это условие предъявляется обычно к паропроводам в тех случаях, когда должна быть гарантирована подача перегретого пара отдельным абонентам;

2. Выдерживание нормированных тепловых потерь;

3. Не превышение заданной температуры на поверхности изоляции.

4. Предотвращение выпадения конденсата из воздуха на поверхность изоляции.

Таким образом, согласно [2] применяются следующие методы расчета толщины слоя изоляции:

1. По заданной температуре теплоносителя в заданной точке тепловой сети.

2. По нормированной плотности теплового потока.

3. По заданной температуре на поверхности изоляции.

4. По условию предотвращения выпадения конденсата на поверхность изоляции.

Наиболее часто применяется метод определения толщины слоя изоляции, по нормированной плотности теплового потока. Этот метод позволяет рассчитать оптимальную толщину слоя изоляции при которой стоимость затрат на изоляцию экономически оправдывается снижением тепловых потерь при транспорте теплоносителя.