11. Тепловой расчет теплоизоляционной конструкции.

При тепловом расчете требуется: выбрать толщину основного слоя изоляционной конструкции, рассчитать потери теплоты теплопроводами, определить падение температуры теплоносителя по длине теплопровода и рассчитать температурное поле вокруг теплопровода.

Данные для расчета: диаметр теплопровода d_H=720 мм, проложен­ный в канале КЛ_С 210х 120. Среднегодовая температура сетевой воды в подающем трубопроводе = 90°С, в обратном -=50 °С. Глубина заложения оси теплопроводовh = 1,2 м. Грунты - суглинки, плотностью 1200 кг/м² при массовой влажности до 12%. Температура грунта t₀ = 3°C. Изоляция - маты из стеклянного шта­пельного волокна на синтетическом связующем марки МС - 50, толщиной = 0,1 м (с учетом уплотнения), покровный слой из бризола в 2 слоя,= 0,008 м.

Коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции

где – для подающей трубы,

–для обратной трубы.

Термическое сопротивление основного слоя изоляции для каждой трубы

;

.

Термическое сопротивление покровного слоя для каждой трубы

,

где - коэффициент теплопроводности покровного слоя бризола,

.

Термическое сопротивление на поверхности покрытия для каждого трубопровода

,

где коэффициент теплоотдачи на поверхности покрытия принят =8 Вт/(м²°С).

Термическое сопротивление каждого теплопровода

;

.

Эквивалентные внутренний и наружный диаметры канала равны

;

.

где и – площадь и периметр канала по внутренним размерам;иP_h – площадь и периметр канала по наружным размерам.

Принимая коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности канала , рассчитываем термическое сопротивление на по­верхности канала

.

Термическое сопротивление стенок канала при коэффициенте тепло­проводности железобетонной стенки канала

.

Так как отношение h/d_H = 1,2/0,426 = 2,82 > 2, термическое сопротив­ление грунта рассчитываем по выражению

,

а коэффициент теплопроводности грунта находим по таблице 4.21 [7]

;

.

Суммарное термическое сопротивление потоку тепла от воздуха в ка­нале в грунт

R_о = R_ПК+R_K+R_ГР = 0,026 + 0,014+0,249 = 0,289 (м°С)/Вт.

Температуру воздуха в канале определяем по выражению

.

Удельные потери теплоты подающим и обратным изолированными теплопроводами

;

.

Суммарные удельные потери тепла

q_из =q₁+q₂ = 71,65 +22,2 = 93,9 Вт/м.

При условии неизолированных теплопроводов суммарное термическое сопротивление будет равно термическому сопротивлению на поверхности теплопровода

.

Температура воздуха в канале при неизолированных теплопроводах

.

Удельные потери тепла неизолированными теплопроводами

;

.

Это значит, что в данном случае, при условии отсутствия изоляции, имеет место обратный тепловой поток от воздуха в канале в обратный теп­лопровод.

Суммарные потери тепла неизолированными теплопроводами будут равны потерям тепла подающим теплопроводом

.

Эффективность тепловой изоляции

Так как эффективность достаточно высокая, значит толщина основного слоя изоляционной конструкции подобрана верно.

Список литературы

1. СНиП Тепловые сети 41-02-2003.-СПб.: Издательство ДЕАН,2004.96с.

2. СниП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование.

3. СНиП Строительная климатология и геофизика. М.: Госстрой, 1984.

4. Теплоснабжение района города: Метод. указания к курсовому проекту/ Сост. Т.В.Щенникова; Чуваш. ун-т. Чебоксары, 2006. 52с.

5. Козин В.Е. и др. Теплоснабжение. М.: Высшая шк., 1980. 408 с.

6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. 5-е изд. М.: Эноргоиздат, 1982. 360с.

7. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование/Под ред. Хрусталева Б.М. Мн.: ДизайнПРО, 1997. 384 с.

8. Справочник проектировщика: Проектирование тепловых сетей/Под ред. Николаева А.А. М.: Стройиздат, 1965. 360 с.

9. Фалалеев Ю.П. Проектирование центрального теплоснабжения: Учеб. пособие. /НГАСУ. Н.Новгород, 1997. 282 с.

2

Лист

КП ПЗ 270009 ТГВ ЧГУ СФ 21-06