Практическая работа №3 тепловые потери в тепловых сетях. Падение температуры теплоносителя по длине трубопровода.
Цель: Рассчитать тепловые потери надземной и подземной прокладке трубопроводов и сравнить полученные результаты.
Основной задачей теплового расчёта теплопроводов является выбор конструкции тепловой изоляции обеспечивающей рациональный минимум тепловых потерь и допустимое падение температуры теплоносителя в ряде случаев тепловые расчёты производят для определения температурного поля вокруг теплопроводов.
1. Температура на поверхности изоляции определяют по формуле:
где t1 – температура теплоносителя;
t0 – температура окружающей среды, °С;
Rи – термическое сопротивление слоя изоляции, м °С/Вт
Rн – термическое сопротивление от поверхности изоляции, м °С/Вт.
Значение Rи и Rн принимают из предыдущей практической работы.
2. Удельные тепловые потери теплопровода надземной прокладки (Вт/м) составляет:
qнадз = (tпов – t0)
R
где R – полное термическое сопротивление теплопровода, м °С/Вт.
R = Rи + Rн
3. Потери теплоты 1м2 изолированного трубопровода при надземной прокладке:
Q = Qл + Qм = q * ℓ (1 + ß1) , Вт/м
где ß1 – поправочный коэффициент, для надземных теплопроводов (ß1 = 1,25);
ℓ - длина трубопровода, м.
4. Удельные потери через стенки канала в грунт выражается равенством:
где Rк – теплопроводность стенок канала, м °С/Вт;
Rп.к – теплопроводность внутренней поверхности стенок канала, м °С/Вт;
Rг – теплопроводность грунта, м °С/Вт;
tгр – естественная температура грунта, °С;
tк – температура воздуха в канале.
Значение Rп.к и Rк в непроходных каналах в виду их малых значении, можно пренебречь.
Температура воздуха в канале определяется по формуле:
где Rп – термическое сопротивление слоя изоляции, м °С/Вт.
где λп – коэффициент теплопроводности слоя изоляции,
Вт/(м*К);
– диаметры
трубопровода (внутренний и наружный),
м
где λгр – коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м*К);
h – глубина заложения теплопровода.
5. Тепловые потери непроходного канала подземной прокладки определяют по формуле:
Q = qк * ℓ * (1 + ß2)
где ß2 – поправочный коэффициент к линейной длине
трубопровода, учитывающий эквивалентную
длину изолированных элементов тепловой сети
ß2 = 1,2 для непроходных каналов.