|
Расчёт толщины изоляционного слояПроводим расчёт участка И-ТК Задаемся предварительной толщиной изоляционного слоя: 50 мм. Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по нормированной удельной плотности теплового потока через изолированную поверхность.Определяем суммарное термическое сопротивление теплопередаче теплоизоляционной конструкции:
(8.1) где – температура теплоносителя, ºС; R – линейное термическое сопротивление теплопередаче, (м·ºС)/Вт; tОС – температура окружающей среды, ºС; qН – нормативные линейные потери, Вт/м; k – коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода. Для подземной канальной k = 0,95;
(м·К)/Вт
Полное термическое сопротивление изоляционной конструкции теплопередаче зависит от способа прокладки и в общем случае состоит из следующих величин, (м·К)/Вт:
,(8.2)
Здесь Rв – сопротивление теплопередаче от теплоносителя к стенке трубы. При расчётах им пренебрегают ввиду относительной малости; Rтр – сопротивление стенки трубы; Rг.и – сопротивление слоя гидроизоляции. Отсутствует в нашем случае, поскольку выбранный материал и является гидроизолятором; Rиз – сопротивление изоляционного слоя; Rп.с – сопротивление покровного слоя. Этот слой также интегрирован в изолирующий; Rн – сопротивление теплопередаче к окружающей среде; Rс.к – сопротивление теплопередаче от воздуха в канале к стенке канала. Отсутствует – у нас бесканальная прокладка; Rк – сопротивление стенки канала; Rгр – сопротивление грунта. Таким образом получаем следующее уравнения для подземной прокладки: R = Rтр + Rиз + Rгр + Rн (8.3) Расчётные уравнения для термических сопротивлений на погонный метр: Термическое сопротивлении теплоотдаче в окружающую среду , , определяется по формуле
,(8.4)
где – наружный диаметр заизолированного теплопровода, м – теплоотдача наружной стенки теплопровода воздуху, Вт/(м2·0С). Принимается по [11] таблица 8.3. Принимаем для подземной канальной прокладки при горизонтальном расположении трубопроводов =10 Вт/(м2·0С).
Термическое сопротивлении грунта при прокладке в непроходных каналах , , определяется по формуле
(8.5)
где Н – глубина заложения теплопровода, принимаем Н = 1,5 м; – теплопроводность грунта, для влажного, глинистого грунта расчётный коэффициент теплопроводности = 2 ккал/(м·ч·ºС) = 2,326 Вт/(м·ºС); hк, bк – соответственно высота и ширина непроходного канала, м. Принимается по диаметру теплопровода [7]. Для участка И-ТК hк=0,905 м, bк=1,92 для прямого и обратного трубопровода
Термическое сопротивлении теплопередаче от воздуха в канале к стенке канала , , определяется по формуле
(8.6)
где – эквивалентный диаметр канала, м; – теплоотдача от воздуха в канале к стенке канала, Вт/(м2·0С). Принимается от 5 до 10 Вт/(м2·0С). Принимаем =10 Вт/(м2·0С) Эквивалентный диаметр канала , м, определяется по формуле
,(8.7) Из уравнения (8.3) находим термическое сопротивление изоляции Rиз = R- (Rтр +Rгр + Rн)(8.8) Rиз = 0,851 – (0,075+0,106+0,026) = 0,644 (м·С)/Вт Толщина изоляции , м, определяется по формуле
(8.9)
Расчетную толщину для жестких, ячеистых материалов из неуплотняющихся материалов и пенопластов следует принимать ближайшую по соответствующим государственным стандартам и техническим условиям. Для изолируемых трубопроводов с положительными температурами рабочих сред толщина теплоизоляционного слоя должна быть проверена по допустимой температуре на поверхности изоляции [6]. Температура на поверхности тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, не должна превышать температурных пределов применения материалов покровного слоя, но не выше tнп= 75 °С [5]. Определение действительной температуры на наружной поверхности изоляции осуществляется на основании решения уравнения плотности тепловых потоков: теплопроводности, проходящего через слой изоляции трубопровода за счет разности температур (τср-tп) и конвективного, уходящего с наружной поверхности трубопровода –(tп – tо):
,(8.10) Отсюда
,(8.11)
При подземной прокладке вместо Rн необходимо подставлять Rгр.
Результаты расчётов сведём в таблицу. Единица измерения термического сопротивления в таблице принята (м·ºС)/Вт, коэффициента теплоотдачи – Вт/(м2·ºС), теплопотерь – Вт/м, температуры – ºС. Аналогично рассчитываем толщину изоляцию для всех участков. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.2.
Таблица 8.2 – Результаты расчета тепловой изоляции
Из конструктивных соображений принимаем толщину изоляции на обратном трубопроводе равной толщине изоляции на прямом.
Расчёт тепловых потерь
Значения тепловых потерь тепловыми сетями через теплоизоляционные конструкции в общем виде зависят: - от вида теплоизоляционной конструкции и примененных теплоизоляционныхматериалов; - температурного режима; - параметров окружающей среды; - материальной характеристики тепловойсети. Проведем расчет участка И-ТК Учет местных тепловых потерь в соответствии с [6] может быть выражен через ксум, величина которого зависит от вида прокладки:
.(8.12)
где kсум – коэффициент, учитывает потери теплоты через арматуру, фланцы и опоры. Для подземной бесканальной прокладки kм = 1,15; ℓ – длина участка. Расчет действительной удельной линейной потери для действительных условий определяется следующим образом: а) для воздушной прокладки
(8.13)
б) для подземной канальной прокладки определяется следующим образом ,(8.14)
где – температура воздуха в канале, . Температура воздуха в канале многотрубного теплопроводаtко, 0С, определяется по формуле
(8.15)
где Rк-о = Rск+ Rгр, – суммарное термическое сопротивление внутренней поверхности стенок канала и грунта, (м·С)/Вт Rпод=Rиз под+Rн – термическое сопротивление подающего трубопровода, (м·С)/Вт Rобр=Rиз обр+Rн – термическое сопротивление обратного трубопровода, (м·С)/Вт Rпод = 0,644+0,075=0,719 (м·С)/Вт, Rобр=0,377+0,075=0,452 (м·С)/Вт, Rк-о=0,026+0,106=0,132 (м·С)/Вт.
Вычисляем tко по формуле (8.15)
25,40С
Вычисляем удельную линейную потерю по формуле (8.14)
157,699 Вт/м
Вычисляем местные тепловые потери по формуле (8.13) 163218,9 Вт
Расчеты участков ТК-Ж1 и ТК-Ж2 аналогичны. При расчете участка И-ПП, который имеет надземную прокладку, линейные потери следует считать по формуле (8.13) для прямого и обратного направлений. Результаты расчетов всех участков сводим в таблицу 8.3.
Таблица 8.3 Результаты расчёта тепловых потерь
ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|