- •Общая часть
- •1.1 Характеристика объекта
- •2 Специальная часть
- •2.1 Расчет тепловых нагрузок
- •2.2 График изменения тепловых нагрузок
- •2.2.1 Годовой расход теплоты на отопление
- •2.3 Регулирование отпуска тепла
- •2.4 Определение расчетных расходов теплоносителя
- •2.4.1 Расчетный расход сетевой воды на отопление
- •2.5.1 Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию
- •2.5 Гидравлический расчет тепловых сетей т1и т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию
- •2.6 Пьезометрический график тепловой сети
- •2.7 Расчет конструктивных элементов тепловой сети
- •2.8 Подбор тепловой изоляции
- •Литература
2.7 Расчет конструктивных элементов тепловой сети
В результате теплового воздействия теплоносителя на трубопровод возникает тепловое удлинение металла.
Расчет проводиться по «Справочник по теплоснабжению и вентиляции- Р. В. Щекин».
Величина теплового удлинения трубопровода определяется по формуле:
∆l=l(t1-t2) (22)
где: - коэффициент линейного расширения трубных сталей,мм/м
l-длина рассматриваемого участка,м
t1-максимальная температура стенки трубы,т.е. принимается равной максимальной температуре теплоносителя,0С (t1-130;1500С)
t2-минимальная температура стенки трубы, принимаемой равной расчетной температуре наружного воздуха для отопления (t2=t0).
Для обеспечения правильной работы компенсаторов и самокомпенсации трубопроводы делятся неподвижными опорами на отдельные участки, независимые один от другого в отношении теплового удлинения.
На каждом участке трубопровода, ограниченном сменными неподвижными опорами, предусматривается установка компенсатора и самокомпенсации.
При расстановке на трассе неподвижных опор нужно иметь ввиду следующие:
-неподвижные опоры устанавливаются в первую очередь в местах ответвлений трубопровода;
- при расстановке неподвижных опор (НО) на прямых участках исходят из допускаемых расстояний между неподвижными опорами в зависимости от диаметра труб, типа компенсаторов и параметров теплоносителя.
Расчет трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с гибкими компенсаторами(П-образными) и при самокомпенсации производят на допускаемое изгибающие компенсационное напряжение Gдоптруб ГОСТ 10704-91,которое можно принять:
- для П- образных компенсаторов при Т≤ 1500С,Gдоп=11кг/мм2
-для расчета участков самокомпенсации при Т≤ 1500С,Gдоп=8 кг/мм2
Исходные данные для расчета:
- Расчетный участок 3-4
- Диаметр трубы dу=1084
- Расстояние между неподвижными опорами, м l=70м
- Максимальная температура теплоносителя ti= 1500С
- Расчетная температура воздуха tо=260С
Расчетная схема
Рисунок7.Расчетная схемаП- образного компенсатора
Тепловое удлинение определяется по формуле
∆l=l(t1-t2)
=1,2410-2
l=80м
t1=1500С
t2=230С
∆l=1,2480(130+23)110-2=15475,2/10-2=154,75мм
Для увеличения компенсирующей способности П- образного компенсатора и компенсационных напряжений в трубопроводе следует предусматривать предварительную растяжку в размере 50% теплового удлинения.
Расчетное тепловое удлинение участка:
∆lрасч=0,5∆l (23)
∆lрасч=0,5154,75=77,37мм
При спинке компенсатора равной половине вылета компенсатора,т.е.
Н=0,8м
где: В- спинка компенсатора, м;
Н- вылет компенсатора,м.
В=0,5Н (24)
В=0,50,8=0,4м.
Сила упругой деформации Рк=0,07м.
Проверить Г-образный участок на самокомпенсацию для участка трубопровода при следующих данных:
Наружный диаметр, мм Dн=1084
Толщина стенки, мм =3,5
Угол поворота ,град,=900С
Длина большого плеча, м lб=15,0м
Длина меньшего плеча м lм=10,0м
Максимальная температура теплоносителя0С, t1=1500С
Расчетная температура наружного воздуха tн=t0=-260С
Расчетная схема
Рисунок8.Расчетная схемаГ- образного компенсатора
Расчетный угол: 95 0С
Расчетная разность температур
∆t=1-tн=150+23=1730С (25)
Определяем значение вспомогательных величин (по номограмме VI14. рис 6 и 7)
C=3,5 A=6 B=12
px=A
7=0,126 ∆t=1760Сl=10,0
Сила упругой деформации pxи py и избегающий компенсационное напряжение G кг/мм2
px=A=6=1,3
py=12=2,61
ки(А)=С(А)
7=0,0182
ки(А)=3,5=1,1кгс/см2
Определение усилий неподвижных опор
Усилия, воспринимаемые неподвижными опорами складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, сил трения в подвижных
опорах и сил упругой деформации П- образных компенсаторов и самокомпенсации.
При определение усилий неподвижные опоры учитываются схема участка трубопровода, неподвижных опор и компенсирующих устройств расстояние неподвижными опорами и т.д.
Для расчета рассматривать схему участка 3-4 с П- образными компенсаторами.
Осевая сила на неподвижную опору определяется по формуле:
НО1=РК1+q1μl1 (28)
где:
РК1-сила упругой деформации;
q1-вес 1 метра трубы с водой ( табл.VI 24) с учетом веса изоляции (принять вес 1 метра изоляции 0,5кг);
μ- коэффициент трения для скользящих опор.
НО1=РК1+d1Мl1=70+17,50,360=385кг.=0,385т.