2.3. Содержание лекций

ДЕВЯТЫЙ СЕМЕСТР

Лекция 1. Обзорная лекция по теме «Тепловое потребление» (2 часа).

Лекция 2. Обзорная лекция по теме «Системы теплоснабжения» (2 часа).

Лекция 3. Обзорная лекция по теме «Методы регулирования отпуска те­плоты. Центральное регулирование по однородной тепловой нагрузке» (2 часа).

Лекция 4. Обзорная лекция по теме «Центральное регулирование по раз­нородной тепловой нагрузке для закрытой и открытой систем теплоснабжения» (2 часа).

Лекция 5. Обзорная лекция по теме «Гидравлический расчет тепловых сетей» (2 часа).

Лекция 6. Обзорная лекция по теме «Построение пьезометрического графика водяной тепловой сети» (2 часа).

Лекция 7. Обзорная лекция по теме «Гидравлические режимы работы водяной тепловой сети» (2 часа).

Лекция 8. Обзорная лекция по теме «Котельные установки» (2 часа).

ДЕСЯТЫЙ СЕМЕСТР

Лекция 1. Обзорная лекция по теме «Использование ТЭЦ, ГТУ в систе­мах теплоснабжения» (2 часа).

Лекция 2. Обзорная лекция по теме «Использование ПГУ, АЭС в систе­мах теплоснабжения» (2 часа).

Лекция 3. Обзорная лекция по теме «Тепловой расчет тепловых сетей» (2 часа).

Лекция 4. Обзорная лекция по теме «Расчет на прочность элементов теп­ловых сетей» (2 часа).

Лекция 5. Обзорная лекция по теме «Применение ЭВМ и САПР в систе­мах теплоснабжения» (2 часа).

Лекция 6. Обзорная лекция по теме «Вопросы эксплуатации систем теп­лоснабжения» (2 часа).

2.4. Содержание лабораторных занятий

ДЕВЯТЫЙ СЕМЕСТР

Лабораторная работа 1. Исследование гидравлических режимов двух­трубной водяной тепловой сети (продолжительность работы 4 часа; самостоя­тельная подготовка - 2 часа).

ДЕСЯТЫЙ СЕМЕСТР

Лабораторная работа 2. Исследование режимов работы водоструйного элеватора (продолжительность работы 4 часа; самостоятельная подготовка - 2 часа).

2.5. Контрольная работа

Каждый студент самостоятельно выполняет вариант задания на кон­трольную работу, обозначенный последней цифрой его шифра в зачетной книжке.

ДЕВЯТЫЙ СЕМЕСТР

1. Определить удельные теплопотери 10 жилых зданий с общим наруж­ным объемом 350000 м³ и больницы с наружным объемом 12000 м³ , а также расчетную нагрузку отопления для группового теплового пункта (ГТП), к кото­рому присоединены эти здания. Расчетная температура наружного воздуха t_но= - 32 °С. Расчетная внутренняя температура жилых зданий t_вр = + 18 °С.

Определить также расход теплоты на отопление указанных зданий за январь и за год, если средняя температура наружного воздуха в январе t_н = -11,8 °С, а отопительного периода t_н = -5,4 °С при длительности этого периода 5230 ч.

2. Определить расход теплоты на отопление 14 жилых зданий, каждое из которых с наружным объемом 20000 м³ и школы с наружным объемом 15000 м³. Расчетная температура наружного воздуха t_но= -35 °С. Расчетная внутренняя температура жилых зданий t_вр = +18 °С.

Определить также расход теплоты на отопление указанных зданий за февраль и за год, если средняя температура наружного воздуха в феврале t_н = -12,8 °С, а отопительного периода t_н = -7,4 °С при длительности этого пе­риода 5650 ч.

3. Определить расход теплоты на отопление рабочего поселка из 20 жилых зданий с общим наружным объемом 500000 м³ и 3 общественных зданий с общим наружным объемом 48000 м³ , а также расчетную нагрузку отопления для группового теплового пункта (ГТП), к которому присоединены эти здания. Расчетная температура наружного воздуха t_но = -30 °С. Расчетная внутренняя температура жилых зданий t_вр = +18 °С, а общественных зданий t_вр = +16 °С.

Определить также расход теплоты на отопление указанных зданий за ян­варь и за год, если средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_н = -5,7 °С при длительности этого периода 5230 ч.

4. Определить расчетную тепловую нагрузку и годовой расход теплоты

на вентиляцию для локомотивного депо из 4 производственных зданий, каждое

с наружным объемом 50000 м³ , и больницы с наружным объемом 10000 м³ .

Расчетная температура наружного воздуха t_но = -32 °С. Расчетная внутренняя температура производственных зданий t_вр = +14 °С, а больницы t_вр = +20 °С. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции t_нв = -19 °С. Удель­ную тепловую нагрузку вентиляции больницы принять 0,35 Вт/(м³ •°С), а число часов работы вентиляции в сутки -16 ч.

5. Определить расчетную тепловую нагрузку и годовой расход теплоты на вентиляцию для 6 производственных зданий с общим наружным объемом 180000 м³ и административного здания машиностроительного завода с наруж­ным объемом 20000 м³ . Расчетная температура наружного воздуха t_но = -25 °С. Расчетная внутренняя температура производственных зданий t_вр = +16 °С, а административного здания t_вр = +18 °С. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции t_нв = -16 °С, а число часов работы вентиляции в сутки - 16 ч.

6. Определить средненедельную тепловую нагрузку горячего водоснаб­жения в зимний и летний периоды, а также годовой расход теплоты на горячее водоснабжение по ЦТП 15 жилых зданий с общим наружным объемом 150000 м³ и больницы с наружным объемом 10000 м³ . Расчетная температура наружного воздуха t_но =-32 °С. Расчетная температура жилых зданий t_вр = +18 °С, а больницы t_вр = +20 °С. При расчете принять: температуру холодной воды зимой t_x = 5 °С и летом t_х = 15 °С; температуру воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, t_Г=60°С; норму обеспеченности жилой площадью f_ж -9м /чел.; объемный коэффициент жилых зданий К_об = V / F = 6,4 м ³/м ²; коэффициент, учитывающий снижение летнего расхода воды на го­рячее водоснабжение жилых зданий за счет миграции жителей, φ_л = 0,8; дли­тельность годовой работы систем горячего водоснабжения п = 8400 ч.

Норму средненедельного расхода местной воды на горячее водоснабже­ние за сутки принять 100 л/сут.

7. Определить средненедельную тепловую нагрузку горячего водоснаб­жения в зимний и летний периоды, а также годовой расход теплоты на горячее водоснабжение по ЦТП 15 жилых зданий с общим наружным объемом 350000 м³ и школы с наружным объемом 30000 м³ . Расчетная температура на­ружного воздуха t_но = -30 °С. Расчетная температура жилых зданий и школы t_вр = +18 °С. При расчете принять: температуру холодной воды зимой t_х = 5 °С и летом t_x = 15 °С; температуру воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, t_г = 60 °С; норму обеспеченности жилой площадью f_ж = 9м² /чел.; объемный коэффициент жилых зданий К_об = K/F=6,4m³/m² ; коэффициент, учитывающий снижение летнего расхода воды на горячее водоснабжение жи­лых зданий за счет миграции жителей, φ_л = 0,8; длительность годовой работы систем горячего водоснабжения

п = 8500 ч. Норму средненедельного расхода местной воды на горячее водоснабже­ние за сутки принять 130 л/сут.

8. Определить тепловую нагрузку горячего водоснабжения в зимний и летний периоды, а также годовой расход теплоты на горячее водоснабжение по ЦТП 11 жилых зданий с общим наружным объемом 190000 м³ и больницы с наружным объемом 20000 м³ . При расчете принять: температуру холодной во­ды зимой t_х = 5 °С и летом t_x = 15 °С; температуру воды, поступающей в сис­тему горячего водоснабжения t_г = 60 °С; норму обеспеченности жилой площа­дью f_ж = 9 м² /чел; объемный коэффициент жилых зданий К_об = V / F = 6,4 м³/м²; коэффициент, учитывающий снижение летнего расхода воды на горячее водоснабжение жилых зданий за счет миграции жителей, φ_л = 0,8; дли­тельность годовой работы систем горячего водоснабжения п - 8300 ч.

Норму средненедельного расхода местной воды на горячее водоснабже­ние за сутки принять 110 л/сут.

9. Определить расчетную тепловую нагрузку и годовой расход теплоты на отопление и вентиляцию для 10 производственных зданий с общим наружным объемом 280000 м³ и административного здания с наружным объемом 30000 м³ машиностроительного завода. Расчетная температура наружного воз­духа t_но = -35 °С. Расчетная внутренняя температура производственных зданий t_вр = +16 °С, а административного здания t_вр = +18 °С. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции t_нв = - 19 °С, а число часов работы венти­ляции в сутки -16 ч.

10. Определить расчетную тепловую нагрузку и годовой расход теплоты на отопление и вентиляцию для 7 казарм военной части с общим наружным объемом 80000 м³ и бани с наружным объемом 5000 м³ . Расчетная температура наружного воздуха t_но = -38 °С. Расчетная внутренняя температура зданий t_вр = +16 °С, а бани t_вр = +25 °С. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции t_нв = - 21 °С, а число часов работы вентиляции в сутки -16 ч.

11. Потребителю горячего водоснабжения отпущено 1,5 ГДж теплоты. Температура горячей воды t_г = 60 °С, а температура исходной холодной воды t_x = 5 °С. Какое количество воды было отпущено потребителю?

12. Определить количество теплоты, аккумулированной (считая от 10 °С) в воде с температурой 150 °С, которая заполняет транзитный теплопровод диа­метром 700 мм и длиной 10 км. Определить также возможную продолжитель­ность работы теплопровода за счет аккумулированной в воде теплоты, если расход теплоты составляет 300 МВт.

13. Гальванический цех машиностроительного завода получает перегре­тый пар давлением Р_п = 0,3 МПа. Температура перегрева равна 10 °С. Расход пара составляет 15 т/ч. Конденсат поступает в конденсатный бак с температу­рой 95 °С. Какое количество теплоты используется в цехе?

14. Потребителю горячего водоснабжения отпущено 15 т/ч воды. Темпе­ратура горячей воды t_г = 60 °С, а температура исходной холодной воды t_x = 5 °С. Какое количество теплоты было отпущено потребителю?

15. Определить количество теплоты, аккумулированной (считая от 10 °С) в паре с температурой 150 °С, которая заполняет транзитный теплопровод диа­метром 500 мм и длиной 1 км.

16. Испарительная установка цеха водоподготовки, завода получает пере­гретый пар давлением Р_п - 0,6 МПа. Температура перегрева равна 30 °С. По­требное количество теплоты составляет 1500 кДж/с. Конденсат поступает в конденсатный бак с температурой 105 °С. Какое количество пара используется в цехе?

17. В котельную поступает конденсат в количестве 80 т/ч. Температура конденсата t_к = 90 °С, а температура исходной холодной воды t_х = 5 °С. Какое количество теплоты возвращается в котельную от потребителя?

18. Определить количество теплоты, аккумулированной (считая от 10 °С) в воде с температурой 180 °С, которая заполняет транзитный теплопровод диа­метром 400 мм и длиной 3 км. Определить также возможную продолжитель­ность работы теплопровода за счет аккумулированной в воде теплоты, если расход теплоты составляет 40 МВт.

19. Гальванический цех машиностроительного завода получает насыщен­ный пар давлением Р_п = 0,8 МПа. Расход пара составляет 25 т/ч. Конденсат по­ступает в конденсатный бак с температурой t_к - 80 °С. Какое количество тепло­ты используется в цехе?

20. Потребителю отпущено 1,6 ГДж теплоты в виде сухого насыщенного пара с давлением 0,3 МПа. Определить массу отпущенного пара, если от потре­бителя возвращено 50 % конденсата. При расчете принять t_х = 5 °С.

21. При расчетной температуре наружного воздуха для отопления t_но = -32 °С температура воды в подающем трубопроводе отопительной сети τ^'₀₁ = 150 °С и в обратном τ^'₀₂ = 70 °С. Расчетная внутренняя температура ота­пливаемых помещений t_вр = 18 °С.

Определить температуру воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети при t_н = -7 °С, если эта сеть работает по графику центрального качественного регулирования воздушных систем отопления, когда коэффици­ент теплопередачи нагревательных приборов (калориферов) можно считать не зависящим от температуры воды.

22. Определить температуру воды в подающем и обратном трубопрово­дах отопительной тепловой сети и расход сетевой воды при температуре на­ружного воздуха t_н = -10 °С и качественном регулировании.

При расчетной температуре наружного воздуха t_но = - 25 °С принять: τ^'₀₁= 150 °С, τ^'₀₃= 95 °С и τ^'₀₂ =- 70 °С. При расчете принять t_вр = 18 °С.

23. В закрытой тепловой сети с последовательным включением двухсту­пенчатых подогревателей горячего водоснабжения применено центральное качественное регулирование по суммарной нагрузке отопления и горячего водо­снабжения.

Определить температуру сетевой воды в подающем и обратном трубо­проводах тепловой сети τ₁ и τ₂ при температуре наружного воздуха t_ни = +2,8 °С, когда по расчетному температурному графику для отопления τ'''₀₁ = -70°Си τ'''₀₂=41,7°С.

Отношение средней нагрузки горячего водоснабжения к максимальной нагрузке отопления по сети составляет Р_ср = Q^ср /Q'₀= 0,2, а поправочный (ба­лансовый) коэффициент к средней нагрузке горячего водоснабжения для ком­пенсации небаланса теплоты на отопление, вызываемого неравномерностью су­точного графика горячего водоснабжения, х^σ = Q^σ_г /Q^ср_г= 1,2. Температуры местной воды до и после подогревателя горячего водоснабжения t_х = 5 °С и t_г = 60°С.

Определить также температуры сетевой воды τ₁ и τ₂ при температуре наружного воздуха t_н = -25 °С, когда по расчетному температурному графику для отопления τ'₀₁ = 150 °С и τ'₀₂ = 70 °С. Расчетный недогрев воды в нижней ступени принять (τ'''₀₂ - t'''_п) =5 °С.

24. Тепловая сеть работает по графику качественного регулирования для воздушного отопления. При расчетной температуре наружного воздуха t_но = - 30 °С температура воды в подающем и обратном трубопроводах составляет τ'₀₁ = 130^oC и τ'₀₂=70°С.

Определить температуры воды τ₀₁ и τ₀₂ при t_н = -7 °С, если температура внутреннего воздуха поддерживается t_вр = 16 °С.

25. Тепловая сеть работает по графику качественного регулирования для водяных систем отопления при условии, что температура внутреннего воздуха t_вр = 18 °С и коэффициент смешения элеваторов на вводах и = 1,4. При расчет­ ной температуре наружного воздуха t_но = - 30 °С температуры воды в по­ дающем и обратном трубопроводах составляют τ'₀₁ = 130 °С и τ'₀₂ = 70 °С. Определить температуру воды в подающем трубопроводе отопительной систе­мы τ₀₃ при t_н = - 7 °С

ДЕСЯТЫЙ СЕМЕСТР

1. Открытая тепловая сеть с нагрузкой отопления и горячего водоснабже­ния в период низких температур наружного воздуха работает по графику каче­ственного регулирования водяных систем отопления, а в период высоких температур наружного воздуха переходит на работу с постоянной температурой воды в подающем трубопроводе сети = 60 °С.

При расчетной температуре наружного воздуха для отопления t_но = - 30 °С и температуре внутреннего воздуха t_вр = 18 °С температуры воды равны = 130 °С, τ'₀₃ = 95 °С и τ'₀₂ -70 °С.

Определить температуру наружного воздуха t_ни, при которой меняется метод регулирования отопительных систем, и соответствующие температуры

τ₀₂ и τ₀₃.

2. Определить предельную скорость движения воды в трубопроводах, выше которой линейное падение давления практически подчиняется квадра­тичному закону. При расчете принять температуру воды 75 °С и эквивалентную шероховатость трубопровода k_э = 0,5 мм.

3. Определить удельное линейное падение давления для воды с темпера­турой τ= 75 °С, проходящей по трубопроводу d = 100 мм со скоростью w = 0,2 м/с. Эквивалентная шероховатость трубопровода k_э = 0,5 мм.

4. Определить удельное линейное падение давления для воды с темпера­турой τ = 75 °С, проходящей по трубопроводу d= 100 мм со скоростью w = 2 м/с. Эквивалентная шероховатость трубопровода k_э - 0,5 мм.

5. По трубопроводу с внутренним диаметром d - 514 мм и длиною l =

= 1000 м подается вода в количестве V = 0,35 м /с= 1260 м³ /ч с температурой

75 °С и избыточным давлением в начальной точке P₁ = 0,8 МПа. Отметка оси трубопровода в его конечной точке на 8 м выше отметки начальной точки. Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ = 10.

Определить полный напор (сумму геометрического, пьезометрического и динамического напоров) и сумму геометрического и пьезометрического напо­ров в начальной и конечной точках трубопровода, а также давление в конечной точке. При расчете эквивалентную шероховатость принять k_э = 0,5 мм.

6. Определить давление в конце трубопровода с внутренним диаметром

d= 0,259 м, по которому пропускается пар в количестве G = 2,78 кг/с = 10 т/ч с начальными параметрами P₁ = 0,6 МПа (абс.) и τ₁ =220 °С (ρ₁= 2,66 кг/м³ ).

Эквивалентная шероховатость трубопровода k_э = 0,2 мм.

Удельные тепловые потери с учетом местных потерь q = 160 Вт/м.

Определить полный напор (сумму геометрического, пьезометрического и динамического напоров) и сумму геометрического и пьезометрического напо­ров в начальной и конечной точках трубопровода, а также давление в конечной точке.

7. Определить давление в конце паропровода, если по нему будет пропускаться пар в количестве G = 5,56 кг/с = 20 т/ч.

Потери теплоты паропроводом Q = 160000 Вт. Задачу решить, пользуясь точной формулой, учитывающей изменение плотности по длине трубопровода, и при неизменной плотности пара, принимая его по состоянию в начале паро­провода.

8. Определить пропускную способность конденсатопровода диаметром d - 150 мм и длиной l = 1000 м, по которому конденсат подается в конденсатный бак, находящийся на отметке z₂ = 18 м. Конденсатный насос, установ­ленный на отметке z₁ = 0, создает напор H - 30 м. Конденсатопровод имеет следующее количество местных сопротивлений: задвижек 4 шт., обратных клапанов поворотных 1 шт., водомеров 1 шт., гнутых колен 6 шт. с r = 3d, П-образных компенсаторов 12 шт. с r= 3d. При расчете эквивалентную шеро­ховатость принять k_э = 1 мм.

9. При испытании водяного двухтрубного транзитного теплопровода ма­нометры, установленные на подающем и обратном трубопроводах в начальной точке (на станции), показывали давление соответственно 0,87 и 0,39 МПа. В то же самое время манометры, установленные на подающем и обратном трубо­проводах в конечной точке, показывали соответственно 0,39 и 0,29 МПа.

Определить превышение отметки конечной точки теплопровода над на­чальной, приняв потери напора от трения и в местных сопротивлениях одина­ковыми в подающем и обратном трубопроводах. При расчете принять ρ = 989 кг/м³.

10. По двухтрубному теплопроводу диаметром d = 259 мм с длиной трас­ сы l = 1100 м к потребителю подается вода в количестве V = 0,0833 м³ /с = = 300 м³/ч.

Определить давление воды в подающем P_1п и обратном P_2п трубопрово­дах на тепловом пункте потребителя, если в начальной точке теплопровода давление воды по манометру в подающем трубопроводе составляет P_1н = 0,7 МПа, а в обратном P_2н ⁼ 0,31 МПа.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для каждой трубы тепло­провода составляет Σξ = 11,6. Конечная точка теплопровода (тепловой пункт потребителя) ниже начальной на 14 м. При расчете принять плотность воды ρ = 1000 кг/м³ и эквивалентную шероховатость k_э - 0,5 мм.

11. Во время испытания подающего трубопровода диаметром d = 408 мм

и длиной l = 2000 м при расходе воды V=0,278 м³ /с = 1000 м /ч (ρ = 1000 кг/м³ ) манометр в начале трубопровода показывал давление P₁ = 0,883 МПа, а манометр в конце трубопровода P₂ = 0,687 МПа. При статиче­ском состоянии (V = 0) показания указанных манометров соответственно со­ставляли P₁ = 0,245 МПа и P₂ = 0,343 МПа.

Определить, во сколько раз фактическое падение давления больше рас­четного при k_э = 0,5 мм. Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ = 20.

12. Во сколько раз уменьшится пропускная способность водяного трубо­провода диаметром 259 мм и длиной 1000 м, если с течением времени абсолют­ная шероховатость возрастет с 0,2 до 1,0 мм. Сумма коэффициентов местных сопротивлений составляет Σξ = 8.

13. Длина трассы транзитного двухтрубного водяного теплопровода l₁ = 1000 м, диаметр труб d₁ = 408 мм. На конце трубопровода установлена пере­мычка диаметром d₂ - 207 мм и длиной l₂ = 1,5 м для проведения испытаний по определению потери напора. Сумма коэффициентов местных сопротивлений трубопровода (в одном направлении) Σξ = 15 и перемычки при полностью от­крытой задвижке Σξ ₂ ⁼ 5. Определить необходимую разность напоров на выво­дах со станции, при которой обеспечивается расход воды V - 1400 м³ /ч = 0,389 м³ /с, и потерю напора в перемычке при указанном расходе воды.

Эквивалентную шероховатость принять 0,5 мм.

14. Как распределится расход воды в двух параллельно соединенных по­дающих трубопроводах с диаметрами d₁ = 309 мм и d₂ ⁼ 408 мм одинаковой длины? Коэффициенты местных потерь напора в обоих трубопроводах одина­ковы.

15. Определить расход электроэнергии на перекачку 1 т сетевой воды на­сосом с напором H = 80 м. Насос работает при номинальном расходе воды и имеет КПД η_н = 0,65. Коэффициент полезного действия электродвигателя η_эд = 0,93.

16. Сетевой подогреватель теплофикационной установки ТЭЦ должен подогревать воду в количестве 288 кг/с = 1039 т/ч от t₁ = 70 °С до t₂ - 116 °С паром Р_п = 0,245 МПа (τ_н = 126,8 °С). Требуется выбрать пароводяной сетевой вертикальный подогреватель из серии ПСВ. При расчете загрязнение поверхно­сти нагрева учесть понижающим коэффициентом β = 0,8.

17. Определить производительность вертикального сетевого подогревате­ля типа ПСВ-500-14-23 и температуру сетевой воды за ним при ее расходе G = 475 кг/с =1710 т/ч. Площадь сечения для прохода сетевой вода f= 0,226 м² и число трубок d_H/d_B = 19/17,5 мм, п = 1830 шт.;P_П = 0,245 МПа (τ_н = 126,8 °С). При расчете загрязнение поверхности нагрева учесть понижающим коэффици­ентом β = 0,8.

18. Произвести тепловой, конструктивный и гидравлический расчет паро­водяного подогревателя горизонтального типа по следующим данным: произ­водительность Q = 4,652 МВт = 4 Гкал/ч; пар сухой насыщенный, температура насыщения пара равна температуре конденсата, выходящего из подогревателя τ_н = τ_к= 143 °С температура воды, входящей в подогреватель, t₁ = 70 °С, а вы­ходящей t₂ = 130 °С; диаметр латунных трубок 19/17 мм.

При расчете скорость воды в трубках принять w = 1 м/с, число ходов во­ды z = 4 шт., шаг трубок а = 25 мм, коэффициент использования трубной ре­шетки Ψ = 0,7, угол между осями трубной системы γ = 60 ^оС , сумма коэффици­ентов местных сопротивлений Σξ = 18,5.

Влияние загрязнения поверхности нагрева на теплопередачу учесть по­нижающим коэффициентом β = 0,8. Коэффициент гидравлического трения оп­ределить по формуле

при k_э = 0,2 мм.

19. Выбрать типоразмер и число секционного водоводяного подогревателя по ОСТ 34-588-68 для горячего водоснабжения. На вводе применена параллельная схема горячего водоснабжения. Максимальная нагрузка горячего водо­снабжения Q =0,582 МВт = 0,5 Гкал/ч. Сетевая вода (между трубками) ох­лаждается от τ₁ = 70 °С до τ₂ = 30 °С, а местная (в трубках) нагревается от t_x = 5 °С до t_г = 60 °С.

При расчете скорость местной воды (в трубках) принять w_т = 0,8 м/с, длину трубок секций 4 м и β = 0,75.

20. Определить тепловые потери и количество выпадающего конденсата для паропровода насыщенного пара, проложенного на открытом воздухе.

Данные для расчета следующие: d_H/d_B =219/207 мм; l - 500 м;

Р_ср = 0,6 МПа (абс.); δ_и = 75 мм; λ_н = 0,12Вт/(м·°С); t₀ = - 30 °С.

При расчете коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к возду­ху принять α_н = 23 Вт/(м²°С). Местные тепловые потери учесть коэффициен­том β = 0,25.

21. Определить тепловые потери и падение температуры воды для одно­трубного теплопровода дальнего теплоснабжения, проложенного бесканально, по следующим данным: d_H/d_B = 920/898 мм; l = 40 км; G = 1000 кг/с; τ₁ = 180 °С; t₀ =5 °С (температура воздуха); δ_и = 80 мм; λ_и = 0,12 Вт/(м°С); h = = 1,8 м λ_гр=1,8Вт/(м°С).

Для определения толщины фиктивного слоя грунта коэффициент теплоотдачи от поверхности земли к наружному воздуху принять α_о = 18 Вт/ (м² °С).

Местные тепловые потери учесть коэффициентом β = 0,2.

22. Определить падение температуры пара и тепловые потери для паро­провода диаметром d_н/d_в = 273/259 мм и длиной l = 1000 м, проложенного бесканально, по которому передается G = 2,2 кг/с пара с начальными параметрами P₁ = 0,6 МПа (абс.) и τ₁ - 240 °С.

Глубина заложения паропровода h = 1,5 м, где естественная температура грунта составляет t_о = 5 °С. Теплопроводность грунта λ_гр= 1,5 Вт/(м·°С). Теп­ловая изоляция толщиной б_и - 80 мм с теплопроводностью λ._и = 0,11 Вт/(м·°С). Местные тепловые потери учесть коэффициентом β = 0,2.

23. Определить, на каком расстоянии от начала паропровода, проложенного на открытом воздухе, пар будет сухим насыщенным. Падением давления пара по длине паропровода пренебречь.

Данные для расчета следующие: d_н/d_в = 377/359 мм; τ₁ = 220 °С; Р = 0,6 МПа (абс); G = 4 кг/с; δ_и = 70 мм; λ_и = 0,1 Вт/(м°С); t₀= 5 °С.

При расчете коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к возду­ху принять α_н = 23 Вт/(м ·°С). Местные тепловые потери учесть коэффициен­том β = 0,25.

24. При тепловом испытании в паропроводе, проложенном на открытом воздухе с температурой t₀ = 10 °С, поддерживалось абсолютное давление насыщенного пара 0,2 МПа и при установившемся тепловом режиме из спускни- ков поступал конденсат с температурой τ_к = 90 °С в количестве G_K = 300 кг/ч = = 0,0833 кг/с.

Определить тепловые потери паропровода при нормальном эксплуатаци­онном режиме, когда начальная температура перегретого пара τ₁ = 240 °С, тем­пература перегретого пара в конце паропровода τ₂ - 180 °С и температура на­ружного воздуха t_н = 10 °С.

25. Определить необходимую толщину изоляции паропровода диаметром d_н/d_в = 273/259 мм из совелитовых плит, проложенного в помещении, у которого температура на поверхности изоляции должна быть t_н = 50 °С. Температура пара τ = 260 °С, а температура воздуха в помещении t_в =25 °С. Теплопровод­ность совелитовых плит определять по формуле

λ = 0,081+ 0,00012t,

где t - средняя температура изоляции.