7 Тепловий розрахунок ділянки теплової мережі

Метою теплового розрахунку ділянки теплової мережі є визначення теплових втрат теплопроводу, розрахунок температурного поля навантаження навколо теплопроводу, що включає визначення температур ізоляції, повітря в каналі, стінок каналу і ґрунту, розрахунок падіння температури теплоносія вздовж ділянки теплопроводу, розрахунок товщини теплової ізоляції і вибір доцільного матеріалу теплової ізоляції.

Діаметр труби прямого і зворотного теплопроводів магістральних або розподільних ме­реж визначається за формулою:

(7.1)

де  густина теплоносія відповідно в прямому і зворотному трубопроводі, кг/м³;

с  швидкість руху теплоносія, м/с;

м;

м.

Приймаємо стандартний діаметр труби 1000.

Рисунок 7.1 – Схема двохтрубного теплопроводу в непрохідному каналі

Еквівалентний внутрішній діаметр непрохідного каналу:

, (7.2)

де П  внутрішній периметр перерізу каналу, м.

м.

Термічний опір каналу і ґрунту:

, (7.3)

де  коефіцієнт тепловіддачі від повітря до внутрішньої поверхні каналу, Вт/( );

 коефіцієнт теплопровідності ґрунту, Вт/(мК);

h  глибина закладення осі теплопроводу , м.

мК/Вт.

Температура повітря в каналі:

(7.4)

де t₀  середньорічна температура навколишнього повітря, °С;

 сумарні втрати тепла відповідно прямим і зворотнім трубопроводами, Вт/м.

Термічний опір прямого теплопроводу:

, (7.5)

де  середня температура теплоносія в прямому теплопроводі, °С.

(мК)/Вт.

Термічний опір зворотного теплопроводу:

, (7.6)

де  середня температура теплоносія у зворотньому теплопроводі, °С.

(мК)/Вт.

Термічний опір ізоляції прямого теплопроводу:

(7.7)

де  зовнішній діаметр прямого теплопроводу з ізоляцією, м.

(мК)/Вт.

Термічний опір ізоляції прямого теплопроводу:

(7.8)

де  зовнішній діаметр зворотного теплопроводу з ізоляцією, м.

(мК)/Вт.

Товщина шару ізоляції прямого теплопроводу:

(7.9)

де  коефіцієнт теплопровідності основного шару ізоляції, Вт/(мК);

d₁  зовнішній діаметр ізолюючого прямого теплопроводу, м.

м.

Товщина шару ізоляції зворотного теплопроводу:

(7.10)

де d₂  зовнішній діаметр ізолюючого зворотного теплопроводу, м.

м.