- •Способы обеспечения нейтральных точек.
- •6.18 Компенсация температурных удлинений в трубопроводах тепловых сетей.
- •6.17 Радиальная компенсация.
- •Опоры трубопроводов тепловых сетей.
- •6.13 Подвижные опоры.
- •Нагрузки на подвижные опоры.
- •6.15. Неподвижные опоры.
- •7.35 Регулирование тепловой нагрузки отопления.
- •7.36 Регулирование тепловой нагрузки вентиляции.
- •Регулирование тепловой нагрузки вентиляции по воде.
- •Графики регулирования тепловой нагрузки вентиляции по воде.
- •7.37 Регулирование тепловой нагрузки горячего водоснабжения.
- •Графики регулирования тепловой нагрузки горячего водоснабжения.
- •Регулирование в открытых сгв.
- •Графики регулирования.
- •7.38. Регулирование смешанной тепловой нагрузки.
- •7.39. Регулирование смешанной тепловой нагрузки по нагрузке отопления. (по отопительным графикам)
- •Регулирование в закрытой системе при параллельном подключении подогревателей сгв.
- •Графики регулирования.
- •7.40Регулирование в закрытой системе при двухступенчатой смешанной схеме подогревателей сгв.
- •6.41Регулирование в открытой сгв.
- •6.43. Регулирование смешанной тепловой нагрузки по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
- •6.44 Регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (скорректированный график)
- •6.5. Подкачивающие насосные подстанции.
- •Подкачивающие насосные подстанции на обратном т/д
- •6.6 Подмешивающие насосные подстанции
- •6.10 Дросселирующие насосные подстанции
- •6.7 Конденсатные подстанции.
- •Основные расчётные зависимости.
- •6.23 Тепловой расчёт надземного теплопровода.
- •6.24 Тепловой расчёт подземной бесканальной однотрубной прокладки.
- •6.30 Подземная прокладка тепловых сетей.
- •6.31 Канальная прокладка тепловой сети.
- •Непроходные и полупроходные каналы.
- •Общие положения по применению непроходных каналов.
- •Проходные каналы. Тоннели, коллекторы.
- •6.32 Бесканальная прокладка.
- •Монолитная бесканальная прокладка.
- •6.33 Надземная прокладка тепловых сетей.
- •Надземная прокладка на отдельно стоящих опорах.
- •11. Трубопроводы тепловых сетей. Условное и рабочее давление. Марки сталей и типы труб:
- •12. Напряжение от внутреннего давления в трубопроводе. Расчет толщины стенок трубопровода.
- •20. Общие требования к теплоизоляционным конструкциям. Коэффициент эффективности теплоизоляции :
12. Напряжение от внутреннего давления в трубопроводе. Расчет толщины стенок трубопровода.
Т/д т/с на прочность рассчитываются по формулам для тонкостенных сосудов, т. к. у них δ∕d <0,2.
Рассмотрим основные напряжения, возникающие в т/д т/с.
І. Итак, под действием сил внутреннего давления на стенки трубопровода возникают следующие напряжения:
1. Напряжения растяжения в торцевой плоскости, нормальной к оси трубы . Его вектор направлен по образующей цилиндра.
Осевая сила внутреннего давления в торцевой плоскости, нормальной оси трубы.
- площадь торцевого сечения , тогда
2.Напряжение растяжения в осевой (меридиональной) плоскости .Его вектор направлен по касательной к окружности трубы.
;
Следует отметить, что сила действует не при всех схемах т/д. В разрезных конструкциях (где есть сальниковый компенсатор)
В не разрезных конструкциях и - определяется по исходным формулам.
Суммарное напряжение под действием сил внутреннего давления определяется по энергетической теории прочности для неразрезных конструкций:
а для разрезных конструкций
Из сравнения (*) и (**) видим, что в т/д испытывающих осевую силу внутреннего давления чем в т/д где эта сила не действует. Это объясняется тем, что потенциальная энергия деформации формы, являющаяся по энерг. теории мерой прочности материала, получается меньше тогда, когда напряжение растяжения действует в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а не в одной плоскости.
ІІ. Кроме того, в стенках трубопровода возникают напряжения изгиба .
1. - под действием собственного веса т/д с водой, изоляцией и арматурой, изгиб под действием снега и ветра.
- под действием термической деформации в гнутых компенсаторах и на участках естественной компенсации.
Суммарное напряжение от изгиба:
ІІІ. В пространственных конструкциях также возникают крутящие моменты τ. В плоскостных конструкциях τ = 0.
Итак, при одновременном действии всех видов деформации мах приведённое напряжение
Для плоских
Приведённое мах напряжение не должно превосходить допускаемого напряжения для наиболее опасного сечения т/д, которым является сварной стык.
Т. е.
Где - допускаемое напряжение.
Толщина стенки трубы определяется по формулам
;
где n – коэффициент перегрузок = 1.1
- предел текучести, Па
Из двух формул выбирается наибольшее значение .
20. Общие требования к теплоизоляционным конструкциям. Коэффициент эффективности теплоизоляции :
Трубопровод имеет теплопотери в окружающую среду. Для их уменьшения служит тепловая изоляция. Она характеризуется коэффициентом эффективности тепловой изоляции :
где QИ - теплопотери изолированного трубопровода;
QН.И - теплопотери неизолированного трубопровода.
В тепловых сетях теплоизоляции подлежат трубопроводы, арматура, компенсаторы, фланцевые соединения, опоры независимо от температуры теплоносителя и способа прокладки тепловой сети.
Допускается не изолировать обратные трубопроводы тепловой сети при прокладке в каналах и при технико-экономическом обосновании. Разрешается не изолировать конденсатопроводы в каналах совместной прокладки с паропроводом, а также транспортирующие конденсат на сброс. Для тепловых сетей следует принимать типовые конструкции тепловой изоляции.
Общие требования к теплоизоляционным конструкциям.
Имеют достаточно высокий коэффициент эффективности.
Иметь температуру на поверхности теплоизоляции в помещении не выше 450С, в каналах и туннелях не выше 60 0С.
Иметь общую толщину теплоизоляционной конструкции не более предельной, указанной в нормах.
Не препятствовать деформации трубопровода при температурном удлинении.
Не иметь сплошных продольных или поперечных швов.
быть достаточно индустриальными.
При необходимости иметь эстетический вид.
21 Материалы и конструкции теплоизоляции, гидроизоляционного и покровного слоя и требования к ним:
Покровный слой
Гидроизоляционный слой.
Основной теплоиз-нный слой.
Назначение слоёв:
Покровный слой – для защиты гидроизоляционного слоя и основного теплоизоляционного слоя от повреждений.
Гидроизоляционный слой – для защиты основного слоя от увлажнения.
Основной теплоизоляционный слой – для создания необходимых теплоизоляционных свойств, для уменьшения тепловых потерь.
В зависимости от способа выполнения основной теплоизоляционной конструкции теплоизоляция может быть:
Засыпные; Литые; Мастичные; Сборные; Набивные; Обёрточные; Обмоточные (навивные); Заводского нанесения.
1. Конструкции основного теплоизоляционного слоя
Засыпная конструкция
а)В траншее б)В канале
Наиболее простые и дешевые конструкции изготавливаются из сыпучих, волокнистых и порошкообразных из. материалов. Применяется в непроходных каналах и при бесканальной прокладке.
- Легко увлажняются и слеживаются
Поскольку конструкции влагопроницаемы, то выполнение их из не гидрофобных материалов в настоящее время запрещается. Наибольшее распространение нашли: асфальтоизол, перлитобитум, керамзитобитум и др. на основе битумных вяжущих, годрофоб.
Асфальтоизол – темно-серый мелкодисперсный порошок, получаемый из природных или искусственных асфальтитов путем варки их с добавлением битума и мазута и размалыванием после остывания. После прогревания т/д до расчетной температуры асфальтоизол образует трехслойную конструкцию.
Перлитобитум – смесь вспученного перлитового песка с битумом при t=2000C. Засыпка в траншеи при t>1800C..
Керамзитобитум – смесь вспученного керамзитного гравия с битумом при t=2000C (гидрофобный мел)
2. Литые конструкции
Литая теплоизоляция – пенобетон, пеносиликат, асфальтоизол и другие битумные материалы.
Недостатки: требуют высококвалифицированных рабочих и погодных условий.
3. Сборные конструкции
Материалы: пенобетон, пеносиликат, диатомит, минеральная вата на синтетических связующих, пенополиуритан. Блоки из пенобетона и пеностекла (пеностекло не увлажняются)
- многошовность (по швам проникает влага)
Мастичная конструкция
Теплоизоляционная мастика набрасывается на горячий трубопровод слоями по 10-15мм. Каждый последующий слой набрасывается после высыхания предыдущего.
Материалы: совелит – смесь калия и магния с асбестом
Асбозурит – смесь асбеста с трепелом и диатомитом.
Набивная конструкция
Мин. вата
Оберточные : ваполняется из прошивных матов или плит на синтетической основе, на трубопровод крепится с помощью проволочных скруток.
Требования к основному теплоизоляционному слою.
Обладать высокими теплоизоляционными свойствами и не терять их с течением времени под воздействием температуры.
При надземной и канальной прокладке толщина теплоизоляционного слоя должна быть более предельной, при бесканальной прокладке толщина не нормируется.
Плотность ρ и коэффициент теплопроводности λ при надземной и канальной прокладке должны быть:
При бесканальной прокладке ρ и λ не регламентируются.
Материал должен быть не горючим и не гниющим, а также не вызывать и не способствовать коррозии труб (шлаковата запрещена, только мин. вата)
Основной теплоизоляционный слой не должен иметь сплошных швов
2. Конструкция гидроизоляционного слоя.
Может быть мастичная и рулонная:
Мастичная – обмазка битумной или битумо-резинной обмазкой за два раза . Рулонная – гидроизоляция рулонным материалом на битумной или битумо-резинной мастике в два слоя.
Требования: быть сплошными и водонепроницаемыми.
3. Конструкция покровного слоя.
Асбестоцементная штукатурка по металлической сетке.
Трудоемка, применяется только при больших диаметрах.
Рулонное покрытие: Стеклоткань, Лакостеклоткань, Бризол
Жесткий полуцилиндр:
Материал: асбоцементные; стеклопластиковые, металлические
Металлические кожухи: Оцинкованная и не оцинкованная стали.
Требования к покровному слою.
Обладать необходимой механической прочностью.
Обладать при необходимости эстетическими качествами (при надземной прокладке вблизи городов).
22. Задачи и основные расчетные зависимости теплового расчета тепловой сети:
В задачу теплового расчёта входит решение следующих вопросов:
1. Определение тепловых потерь теплопровода.
2. Расчёт температурного поля вокруг т/д, т.е. определение t изоляции, в – ха в канале, стен канала.
3. Расчёт падения t т/н вдоль т/д.
4. Выбор δИЗ т/д.
Количество теплоты, проходящей в ед. времени через цепь последовательно соединённых термических сопротивлений определяется по формуле:
q=(τ-t0)/∑R (2.1)
,где ∑R=<RВН+ RТР+ RИЗ+ RН.
В тепловом расчёте встречаются два вида термических сопротивлений:
а) Сопротивление поверхности (RВН; RН)- RПОВ
б) Сопротивление слоя : (RТР; RИ)- RСЛ
Термическое сопр-е поверхности: RПОВ=1/απd (2.2)
где πd- поверхность т/д с l = 1м.
α – коэффициент теплоотдачи на поверхности Вт/м² ºС.
α Н= α Л+ α К (2.3)
; (2.3А)
где С – к-т излучения для труб = 4,4-5 Вт/м² К4 (2.3Б)
Необходимо знать tПОВ? → метод последовательных приближений.
Для приближённого предварительного расчёта м/б рекомендована формула.
(2.4)
α ВН= очень высока, поэтому
RПОВ=1/α ВНπd >0>RТР. можно пренебречь.
Термическое сопротивление слоя.
Для цилиндрической поверхности выводится из уравнения Фурье:(2.5)
Такими слоями являются: слой изоляции, ст. трубы, стенка канала, массив грунта и т/д.