Расчет компенсаторов.

Определить размеры П-образного компенсатора и его реакцию для участка трубопровода с длиной пролета между неподвижными опорами L = 100 м. Расчетная температура теплоносителя ₁= 150 ⁰С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t₀ = -31⁰С. Учесть при расчетах предварительную растяжку компенсатора.

Решение. Приняв коэффициент температурного удлинения  = 1,2010^-2 мм/м⁰С, определим расчетное удлинение участка трубопровода по формуле (81):

l=   L (₁ - t₀) = 1,20 10^-2 100  (150 + 31) = 218 мм

Расчетное удлинение l_р с учетом предварительной растяжки компенсатора составит

l_р= 0,5  l = 0,5  218 = 109 мм

По приложению №23, ориентируясь на l_p, принимаем П-образный компенсатор имеющий компенсирующую способность l_к= 120 мм, вылет H = 1,8 м, спинку с = 1,56 м. По приложению №24 определим реакцию компенсатора Р при значении Р_к= 0,72 кН/см и l_р= 10,9 см

Р = Р_к  l_р= 0,72  10,9 = 7,85 кН

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода.

Рис 8.

Определить горизонтальное осевое усилие H_го на неподвижную опору Б. Определить вертикальную нормативную нагрузку F_v на подвижную опору.

Схема расчетного участка приведена на рис. 8. Трубопровод с d_нxS = 159x6 мм проложен в техподполье. Вес одного погонного метра трубопровода с водой и изоляцией G_h = 513 Н. Расстояние между подвижными опорами L = 7 м. Коэффициент трения в подвижных опорах  = 0,4. Реакция компенсатора P_к = 7,85 кН. Сила упругой деформации угла поворота P_х= 0,12 кН.

Решение. Расчет горизонтальных усилий H_го на опору Б для различных тепловых режимов работы трубопровода выполним по формулам приведенным в 7. стр.236:

H_го= P_к+ G_h  L₁– 0,7   G_h  L₂ = 7850 + 0,4  513  50 – 0,7  0,4  513  30 =

=13801 Н

H_го= P_к +  G_h L₂ – 0,7   G_h  L₁ = 7850 + 0,4 513  50 – 0,7  0,4  513  50 = =6824 Н

H_го=P_х+  G_h  L₂ – 0,7  (P_к +   G_h  L₁) = 120 + 0,4  513  30 –

–0,7  (7850 + 0,4  513  50) = –11714 Н

H_го= P_х +   G_h  L₁– 0,7  (P_к +   G_h  L₂) = 120 + 0,4  513  50–

–0,7  (7850 + 0,4  513  30) = –3626 Н

В качестве расчетного усилия принимаем наибольшее значение H_го= 13801 Н =13,801 кН. Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору F_v определим по формуле (89) методического пособия

F_v = G_h  L = 513 7 = 3591 Н = 3,591 кН.

Расчет спускных устройств.

Рис 9.

Определить диаметры спускных устройств (воздушников и спускников) для участка трубопровода, схема которого приведена на рис.9.

Решение. Условные проходы штуцеров и арматуры для выпуска воздуха принимаем согласно рекомендациям в методических указаниях. При диаметрах условного прохода труб тепловых сетей 100-150 мм диаметр штуцеров и арматуры для выпуска воздуха принимается равным 20 мм. Для определения условных проходов штуцера и арматуры для выпуска воды, определим диаметры этих устройств для каждой из примыкающей к нижней точке сторон трубопровода.

Выполним расчеты для левой стороны. Определим приведенный диаметр d_red по формуле (95) учебного пособия.

Приняв коэффициент расхода для вентиля m = 0,0144, коэффициент

n = 0,72 при времени опорожнения не более 2 часов, определим диаметр спускного устройства для левой стороны d₁

Выполним аналогичные расчеты и для правой стороны. Диаметр спускного устройства для правой стороны d₂

Определим диаметр штуцера и запорной арматуры d для обеих сторон

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d =18 мм меньше рекомендованного d_у=50 мм (см. рекомендации в методическом пособии), к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых d_у=50 мм.