2.4 Расчет компенсации тепловых удлинений трубопроводов

Разбив расчетную тепловую сеть на участки, независимые друг от друга в температурных удлинениях, находим величину тепловых удлинений. Расстояния между неподвижными опорами принимаются согласно норм. Если это расстояние превышает максимально допустимые значения на один компенсатор, то этот участок разбиваем на несколько участков неподвижными опорами и считаем удлинение на каждом из них.

Удлинение определяется по формуле:

Δl = α _* l_{ПЛ *}(t₁ – t₂), мм, где:

- коэффициент линейного расширения углеродистых трубных сталей, мм/(мк),

- длина участка по плану между двумя неподвижными опорами, м;

- максимальная температура стенки трубы принимается равной температуре теплоносителя:

- минимальная температура стенки трубы принимается равной температуре для проектирования отопления.

В данном проекте t₁ = 95°С.

t₂ = -27°С.

По полученным температурным удлинениям по номограммам и таблицам в зависимости от диаметра трубопровода подбираем вылет типового "П" – образного компенсатора.

Расчет для участка 1-К:

Δl = 0,0125 х45 х(95 – (-27)) = 68

Расчет для участка 1-2:

Δl = 0,0125 х22,5х122= 34,3

Данные расчетов компенсаторов сводим в таблицу № 10.

Таблица № 10. Подбор вылета "П" – образных компенсаторов

Участок №	Диаметр трубопровода	Длина участка	Тепловое удлинение	Вылет компенсатора
УТ7-УТ8	159*1,5	45	65,81	1,7
УТ5-УТ6	219*7	100	146,25	2,7
УТ4-УТ5	219*7	80	117	2,3
УТ2-УТ3	273*8	25	36,56	1,4
УТ1-УТ2	273*8	40	58,5	2,1

2.5 Расчет тепловых характеристик тепловой сети

Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность, которую следует принимать для трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при надземной прокладке по приложению СНиП 2.04.14 – 88.

1) Толщина теплоизоляционного слоя для оборудования и трубопроводов с положительными температурами определяется для цилиндрических объектов с диаметром менее 2 м по формуле:

δК = d/2 * (B – 1)
Ln B = 2πλК [rtot – rM –	1	], где:
	αе * π* (d + 0.1)

В = d_i /d - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого объекта;

r_tot - сопротивление теплопередачи на 1 м длины теплоизоляционной конструкции цилиндрических объектов с диаметром менее 2 м, м ∙°С/Вт;

r_M - термическое сопротивление стенки трубопровода, определяемое для неметаллических труб (в данном случае не применяется);

d - наружный диаметр изолируемого объекта, м;

λ_К - коэффициент теплопроводности тепловой изоляции – маты из стеклянного штапельного волокна – 0,044;

α_е - коэффициент теплоотдачи от поверхности наружного слоя изоляции

α_е = 11 (для условий прокладки в канале)

Величина, в зависимости от исходных условий, определяется по формуле нормированной линейной плотности теплового потока:

rtot =	tw – te	, где:
	qe * к1

t_w - температура вещества,

t_e - температура окружающей среды, принимается согласно СНиП,

к₁- коэффициент, принимаемый по обязательному приложению СНиП,

q_e - нормированная линейная плотность теплового потока с 1 м длины цилиндрической теплоизоляционной конструкции, принимаемая по приложениям СНиП, Вт/м.

для d=0,273м q_e = 65 Вт/м (для условий прокладки в канале);

для d=0,219м q_e = 56 Вт/м (для условий прокладки в канале);

для d=0,159м q_e = 45 Вт/м ;

для d=0,108м q_e = 40 Вт/м

Остальные данные заносим в таблицу.

Расчет для участка К- 1

r_tot = 95 - (-4,3) = 1,53 ( м^оС/Вт)

65 x 1

Ln B = 2 x 3,14 x 0,044 x [1,53 – 1/11 x 3,14 x (0,273 + 0,1)] = 0,24

Ln B=0,24 и В=1,27

δ_К = d/2 _* (B – 1)=0,273/2*(1,27 -1)=0,054

Расчет для участка 1-2

r_tot = 95 - (-4,3) = 1,77 ( м^оС/Вт)

56 x 1

. 1 .

Ln B = 2 x 3,14 x 0,044 x [1,77 – 11 x 3,14 x (0,219 + 0,1)] = 0,41

Ln B=0,41 и В=1,54

δ_К = d/2 _* (B – 1)=0,219/2*(1,54 -1)=0,06

Расчет для участка 3-4

r_tot = 95 - (-4,3) = 2,48 ( м^оС/Вт)

40 x 1

. 1 .

Ln B = 2 x 3,14 x ,0044 x [2,48 – 11 x 3,14 x (0,108 + 0,1)] = 0,62

Ln B=0,62 и В=1,85

δ_К = d/2 _* (B – 1)=0,108/2*(1,85 -1)=0,045

Остальные данные заносим в таблицу.

2) Определяется диаметр трубопровода с изоляцией по формуле:

Расчет для участка К- 1:

d_ИЗ = δ_к*2 + d_ТР = 0,06 x 2 + 0,273 = 0,393 м.

Расчет для участка 3-4

d_ИЗ = δ_к*2 + d_ТР = 0,05 x 2 + 0,108 = 0,208 м.

Результаты всех расчетов сводим в таблицу № 9

0. Таблица № 9. Подбор толщины теплоизоляции трубопровода

Участок по ген-плану	Диаметр трубопро-водов без изоляции, мм	Коэф-фициент теплопро-водности изоляции	Сопротивление теплопередачи	Нормирован. линейная плотность теплового потока,Вт/м	Коэффи-циент тепло-отдачи	Толщина теплоизоля-ционного слоя, м		Диаметр трубопро-водов с изоляцией,мм
						Рас- чет-ный	При-ня-тый