Тепловой расчет трубопроводов

Назначением теплового расчёта является определение количество тепла, теряемого при его транспортировке, способов уменьшения этих потерь, действительной температуры теплоносителя, вида изоляции и расчёта её толщины.

Задачи теплового расчёта:

1. определение количества теплоты, теряемого при транспортировке;

2. поиск способов уменьшения этих потерь;

3. определение действительной температуры теплоносителя;

4. определение вида и толщины изоляции.

Определение теплового сопротивления трубопроводов

В теплоотдаче участвуют только термические сопротивления слоя и поверхности.

(36)

где

— температура вещества, °С;

t_e - температура окружающей среды, принимаемая согласно п. 3.6, °С

q — нормированная поверхностная плотность теплового потока, принимаемая по обязательным приложениям, Вт/м²;

k₁ — коэффициент, принимаемый по нормированной линейной плотности теплового потока, для азиатской части равный 1

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 метров толщина теплоизоляционного слоя определяется:

(37)

где

В=d_из/d_н – отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру, рассчитываемый по формуле:

(38)

α – коэффициент от наружной поверхности изоляции, Вт/(м³ °С);

λ_к – теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м °С);

r_tot – сопротивление теплопередаче на 1 м длины изоляционного слоя:

(39)

l – расчетная длина участка трубопровода, м

Тепловое сопротивление теплопровода, не соприкасающегося с грунтом (канальная прокладка) определяется как сумма последовательных слоев:

(40)

Тепловое сопротивление наружной поверхности изоляции R_п.из:

(41)

Тепловое сопротивление изоляции

(42)

где

λ_из – коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(м °С);

d₁ – внутренний диаметр теплопровода, м;

d₂ – наружный диаметр теплопровода, м

Тепловое сопротивление грунта определяется по формуле:

(43)

где

λ_гр - коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м °С);

d – диаметр теплопровода цилиндрической формы с учетом всех слоев изоляции, м;

h – глубина заложения оси теплопровода,м

Тепловое сопротивление канала:

(44)

где

наружный эквивалентный диаметр канала

внутренний эквивалентный диаметр канала

А, Б,В,Д – размеры канала, выбранного по диаметру трубопровода

Тепловое сопротивление наружной поверхности канала:

(45)

Определение тепловых потерь.

Тепловые потери в сети слагаются из линейных и местных потерь. Линейными теплопотерями являются теплопотери трубопроводов, не имеющих арматуры и фасонных частей. Местными теплопотерями являются фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

Фактическая удельная теплопотеря на расчетном участке:

(46)

Общие теплопотери определяются на головном участке по формуле:

(47)

А падение температуры теплоносителя:

(48)

Температура теплоносителя на расчетном участке тепловой сети:

(49)

Тепловой расчет трубопровода проведем для расчетного участка с максимальным диаметром УТ3 – УТ2 с расчетной длиной 22 м, диаметром 108 мм и глубиной заложения 1,2 м.

Термические сопротивления слоя и поверхности.

м²°С/Вт

Толщина теплоизоляционного слоя определяется:

где отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру, рассчитываемый по формуле:

откуда B=0,993

где м°С/Вт

Тепловое сопротивление наружной поверхности изоляции:

м²°С/Вт

Тепловое сопротивление изоляции

м²°С/Вт

Тепловое сопротивление грунта определяется по формуле:

м²°С/Вт

Тепловое сопротивление канала:

м²°С/Вт

где по выбранному каналу КЛ 90-45 имеем:

Тепловое сопротивление наружной поверхности канала:

м²°С/Вт

Тепловое сопротивление теплопровода, не соприкасающегося с грунтом (канальная прокладка) определяется как сумма последовательных слоев:

м²°С/Вт

Фактическая удельная теплопотеря на расчетном участке:

Вт/м

Общие теплопотери определяются на головном участке по формуле:

Вт

А падение температуры теплоносителя:

°С

Температура теплоносителя на расчетном участке тепловой сети:

°С

Заключение

По расчетам и проектированию тепловых сетей микрорайона:

Ø Разработаны план тепловых сетей и монтажная схема прокладки труб тепловых сетей, а также подобраны элементы трубопровода.

Ø Определена потеря давления в системе теплоснабжения

Ø Разработана спецификация потребных материалов и оборудования

Ø Построены температурный, пьезометрический и график расходов

Ø Подобраны сетевой и подпиточный насосы.

Список использованной литературы

1. СНиП 41.02.03-2003. Тепловые сети. Нормы проектирования. Госстрой России, 2003 г.
2. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. Госстрой России, 2002 г.
3. ГОСТ 21.605-82. Графические изображения. М., 1982.
4. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. Нормы 41-03-2003.
5. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. Нормы проектирования. М., 1998.
6. Малая Э.М. Методическое указание к курсовому проектированию. Саратов, СГТУ, 2007.
7. Щекин и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Отопление и теплоснабжение, ч.1, Киев, 1976 г.
8. Свидетельство № 2007615016 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Расчет кожухотрубного подогревателя», Малая Э.М., Ильина В.А., зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 году.
9. Свидетельство № 2007615017 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Гидравлический расчет систем теплоснабжения», Малая Э.М., зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 году.
10. Свидетельство № 2007614062 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Регулирование отпуска теплоты», Малая Э.М., Ильина В.А., Спирин А.В., зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 году.

Поиск по сайту: