2.7 Теплові втрати теплової мережі

Теплова ізоляція являє собою конструкцію з матеріалів з малою теплопровідністю, що покриває зовнішні поверхні трубопроводів для зменшення теплових втрат.

Теплова ізоляція передбачається для трубопроводів теплових мереж, арматури, фланцевих з'єднань, компенсаторів і опор труб незалежно від температури теплоносія і місця прокладку. Температура на поверхні теплоізоляційної конструкції, розташованої у виробничий приміщеннях (у тому числі і ТП, ЦТП, ІТП) не повинна перевищувати, °С :

45 - для трубопроводів з температурою теплоносія більш 100° С;

35- для трубопроводів з температурою 100° С і менше.

При надземній прокладці, прокладках у тоннелях, камерах і інших місцях, доступних для обслуговування, температура на поверхні теплоізоляційної конструкції не повинна перевищувати -60° С. ї

Товщина основного шару теплоізоляційної конструкції трубопроводів визначається по нормах щільності теплового потоку на основі техніко-економічних розрахунків, а при заданій кінцевій температурі теплоносія відповідно до величини перепаду температур. При цьому гранична товщина теплоізоляційної конструкції (включаючи захисне покриття) не повинна перевищувати величини, приведеної в [5]. Розрахункову температуру теплоносія при визначенні товщини основного шару теплоізоляційної конструкції варто приймати для водяних мереж - середню за рік температуру води. Розрахункова температура навколишнього середовища приймається:

- в тунелях - 40° С;

- для надземної прокладки - середню за період із середньодобовою температурою зовнішнього повітря +8° С і нижче для мереж, що працюють в опалювальний період, чи середньорічну для мереж, що працюють протягом року;

- в непрохідних каналах або при безканальній підземній прокладці - середню за рік температуру грунту на глибині закладеної осі трубопроводу. . . . ,

Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні теплоізоляційної конструкції в навколишній повітря і коефіцієнт тепловіддачі від повітря в каналі до стінки наведені в таблиці 22 Додатку Б.

Теплові розрахунки ізоляційних конструкцій дозволяють вирішити наступні задачі:

• визначення теплових втрат ізольованого трубопроводу при заданій ізоляційній конструкції;

• визначення товщини ізоляції при заданій температурі її поверхні;

• визначення температурного поля заданої теплоізоляційної конструкції, тобто температури її поверхні;

• визначення при заданій ізоляційній конструкції спаду температури теплоносія по довжині трубопроводу.

59

Попередньо приймається конструкція теплоізоляції:

- основний ізоляційний шар товщиною δ_із, м; Приймається за рекомендаціями по

таблиці 22 Додатку Б;

- коефіцієнт теплопровідності теплоізоляційного матеріалу в конструкції λ_із, Вт/(м -°С). Приймається з таблиці 23 Додатку Б.

Діаметр ізольованого трубопроводу на ділянці D_із, м, визначається по формулі

Еквівалентний діаметр каналу на ділянці D_екв, м, визначається по формулі (7.2)

(7.1)

де Ғ - площа поперечного перерізу каналу, м² ;

П - периметр каналу, м.

Термічний опір переходу теплоти від поверхні конструкції до повітря каналу Ŕ_н (м²°С)/Вт, визначається по формулі

(7.3)

де а_н- коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м² ° С). Приймається для непрохідних каналів

ά_н=8,14 Вт/(м² ° С), для прохідних каналів (тунелів) ά_н=10,5 Вт/(м² °С).

Термічний опір переходу теплоти від повітря до поверхні каналу

R _кан (м^{2 о}С)/Вт,визначається по формулі

(7.4)

INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image125.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image125.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image125.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image125.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image125.png" \* MERGEFORMATINET

Термічний опір грунта R_{гр ,} (м² °С)/Вт, визначається за формулою

(7.5)

де h - глибина закладення осі трубопроводу, м;

λ_гр - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності грунту, Вт/(м -° С).

Приймається за завданням КП.

Термічний опір ізолюючого шару трубопроводу R_{із, ,} (м² °С)/Вт визначено по формулі

	ln	Dіз
Rіз =		Dн	(7.6)
	2∏λіз

' Термічний опір впливу зворотного трубопроводу на подавальний при прокладці в непрохідному двоосередковому каналі R_1-2, (м² °С)/Вт, визначається по формулі

(7.7)

INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image127.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image127.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image127.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image127.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image127.png" \* MERGEFORMATINET

деΨ₁ - коефіцієнт, що враховує взаємний вплив труб. Приймається для подавального трубопроводу Ψ₁ =q_звр/q_под, для зворотного -Ψ₂=q_под/q_звр.

INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image128.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image128.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image128.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image128.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image128.png" \* MERGEFORMATINET

Втрати теплоти з 1 м трубопроводу q, т/м, визначаються по формулі ( 7.9)

.Термічний опір ізоляції ∑R, м² .° С/ Вт, визначається по формулі (7.8)

де τ - середньорічна температура теплоносія в подаючому трубопроводі, °С;

t_о - середньорічна температура грунта на глибині закладення каналу, °С.

Dн мм	δіз мм	Dіз, м	Dекв, м	Термічні опори, (м -°С)/Вт					q, Вт/м	qe, Вт/м	δгр, мм
				Rн,	Rкан,	Rгр,	R1-2,	∑R,

Отримане значення q не повинно перевищувати величини норми щільності теплового потоку через поверхню ізоляції q _е, Вт/м, (таблиця 27 Додатку Б).

Аналогічно розраховується товщина ізоляції для зворотного трубопроводу, результати розрахунків зводяться в таблицю 7.1.

Таблиця 7.1 - Результати розрахунку по визначенню теплових втрат теплової мережі

Після виконання розрахунків і графічних розробок теплової мережі складається «Специфікація на матеріали» (Додаток Г) у наступній послідовності:

• трубопроводи;

• елементи трубопроводів (відводи, перехідники);

• арматура (засувки, клапани);

• нерухомі опори;

• антикорозійне покриття;

• ізоляційний матеріал;

• покривний шар (при виконанні розрахунків по визначенню кількості ізоляційних матеріалів рекомендується користуватись таблицею 29 Додаток Б.