Расчет тепловых сетей

    - максимальное допустимое напряжение  при расчете усилий тепловых удлинений, рекомендуется принимать 

    - расчетное тепловое удлинение  трубопровода, м.

   Расчетное тепловое удлинение трубопровода , м, можно определить по формуле 

, 

   ∆l_x = 0.5*0.0125*90*10^-3 (150- (-8.7) ) = 0.098 

   где К₁- коэффициент зависящий от температуры теплоносителя ;

    - коэффициент линейного расширения  материала трубопровода , мм/м.град;

   t₁ – максимальная температура теплоносителя (принимается для прямой и обратной линий, равной температуре теплоносителя в прямой линии), °С;

   t₀ – температура окружающей среды, °С.

   Температура окружающей среды принимается :

• при надземной прокладке равной среднегодовой температуре наружного воздуха ;

 

   Уточненное  значение удельных линейных потерь давления на участке 1-3 , Па/м, будет равно 

 

Rл₁₃ = 13.64*10^-6 

  = 51.13 

   где А_R – вспомогательный расчетный коэффициент ;

   G_p13 - расход теплоносителя на данном участке, кг/с.

   При выполнении гидравлического расчета  величину местных потерь выражают через  эквивалентные линейные потери условных участков, имеющих эквивалентную  длину l_э. Эквивалентную длину всех местных сопротивлений участка 1-3 l_э13, м, можно определить по формуле 

 

   l_э01 = 60.7 (2*0.5+4*1.27*5 ) 1.392^1.25 = 180 

   где А_l - вспомогательный расчетный коэффициент ;

    - сумма коэффициентов местных  сопротивлений на данном участке;

    - коэффициент отдельного местного  сопротивления ;

   n –количество местных сопротивлений на данном участке.

   Падение давления на  участке 1-3 , Па, будет равно 

. 

∆P_л13 = 51.13(340+26.8+180) = 27957 

   Потере  напора на участке 1-3 , м

 

   ∆H₁₃ =

= 3.10 
 
 
 

   Все расчеты сводятся в таблицу 3.

   По  результатам гидравлического расчета  строится пьезометрический график водяной  тепловой сети .

 

   

   Таблица 3 - Сводная таблица гидравлического расчета водяных тепловых сетей

 
 

   Продолжение таблицы 8 

 

6 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ  

   Основными задачами расчета являются определение  тепловых потерь трубопроводами и выбор  толщины тепловой изоляции. 

   6.1 Выбор толщины тепловой изоляции

   Расчет  выполняется отдельно для подающей и обратной линий. Толщина изоляции трубопроводов определяется исходя их предварительно принятых норм тепловых потерь. Норма потери тепла одним метром трубопровода определяется в зависимости от наружного диаметра трубопровода и среднегодовой температуры теплоносителя. Для надземной прокладки трубопроводов норма потерь тепла трубопроводом определяется согласно данным приведенным в приложении Р.2.

   Определяется предварительное значение тепловых сопротивлений трубопровода  R_т, м.с.град/кДж, по формуле 

Участок (0-1 ,1-2)

R_tп =

= 359

R_tо =

= 283

Участок(1-3)

R_tп =

= 1239

R_tо =

= 11.87 

   где - температура теплоносителя в падающем или обратном трубопроводе, ;

   где - температура окружающей среды, принимается в зависимости от типа прокладки, .

   Затем вычисляется условный параметр 

,

Участок (0-1 ,1-2) 
 

                                   K_зп = 3.14*2*0,0005925 (359-13) = 0,129

K_зо = 3.14*2*0,0005258 (283-11.7) = 0,089

Участок(1-3) 

                                   K_зп = 3,14*2*0,00059825 (1239-35) = 0,45

K_зо= 3,14*2*0,0005258 (1187-24,1) = 0,38 
 
 

   где - сумма термического сопротивления защитного покрытия и сопротивления теплоотдаче от поверхности изоляции  окружающему воздуху , с.·м. град./кДж;

    - коэффициент теплопроводности  основного слоя изоляции,  кДж/(с.м.град).

   Используя график, по условному параметру К_з , принимается толщина основного слоя теплоизоляции трубопроводов теплотрассы :

   для участка 0-1,1-2  соответственно  63 и 120 мм;

   для участка 1-3  соответственно  47 и 38 мм.      

   6.2 Тепловые потери  трубопроводов

   Суммарные тепловые потери трубопровода , кДж/с, определяются по формуле

,  

Участок (0-1) 

Q_гп = 0,60 (420+50,8)1,20 = 338,9

Q_го = 0,45 (420+50,8)1,20 = 254,2

Участок(1-2) 

Q_гп = 0,60 ( 2240+28)1,20 = 1632,96

Q_го = 0,45 ( 2240+28)1,20 = 1224,72

Участок(1-3) 

Q_гп = 0,14 ( 340+26,8)1,30 = 66,75

Q_го = 0,07 ( 340+26,8)1,30 = 33,38 
 

   где -действительные удельные тепловые потери изолированным трубопроводом, кДж/ (с.м);

    - длина рассматриваемого участка  по генплану, м;

    - суммарная длина компенсаторов,  м;

    - коэффициент местных потерь  тепла, учитывающей потери фланцев,  фасонных частей и арматуры . 
 

   Действительные  удельные тепловые потери изолированным  трубопроводом определяются по формуле 

 ,

Участок (0-1 ,1-2) 

   q^’_еп =

  = 0.60

   q^’_ео =

  = 0.45

Участок(1-3) 

   q^’_еп =

  = 0.14

   q^’_ео =

  = 0.07 
 
 

   где - действительное полное термическое сопротивление изолированного трубопровода, м.с.град/кДж.

   Величина  действительного полного термического сопротивления изолированного трубопровода определяется в зависимости от способа  прокладки трубопроводов.

   При надземной прокладке трубопроводов полное термическое сопротивление будет равно 

 ,

Участок (0-1 ,1-2) 

R_tп = 254+0+6,994=260,994

R_tо = 166+0+6,993= 172,993

Участок(1-3) 

R_tп = 1199+0+32,404= 1131,404

 R_tо = 1003+0+34,862=1037,862 

   где - термическое сопротивление основного изоляционного слоя;

    - термического сопротивления  защитного покрытия;

    - термическое сопротивление  теплоотдаче от поверхности изоляции  к окружающему воздуху. 

   Величина  термического сопротивления защитного покрытия обычно мала и ею допускается пренебрегать.

   Термическое сопротивление основного слоя изоляции определяется по формуле