close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

код для вставкиСкачать
 4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
Чтобы начать расчёт необходимо знать ряд параметров сети и условий её работы. Осуществить выбор и провести расчёт нам помогут источники [4], [9] и [10]. Тип прокладки теплопроводов:
Надземные трубопроводы служат дольше, и ремонтировать их гораздо проще, но область их применения ограничена плотностью архитектурной застройки и иной загроможденностью низкоуровнего воздушного пространства. На подходе трубопроводов к жилым районам принимается подземная без канальная прокладка теплопроводов в монолитной оболочке из вспененного полиуретана, который является теплогидроизолятором.
Основные параметры сети:
Воздушная прокладка: рекомендуется принимать за расчётную среднюю температуру за год, но основные нагрузки на нашу сеть (значит и основные потери) существуют только в отопительный период, поэтому за расчётную примем среднюю за отопительный период температуру. Эти данные для нашей географической местности берутся из таблицы 1.1:ºС.
Прокладка под землёй: расчётной должна стать средняя за год температура грунта на глубине заложения оси трубопровода, принимается: ºС.
За расчётную температуру теплоносителя принимается средняя за год, но, по причинам указанным выше, за расчётную примем среднюю за отопительный период температуру. Подающий трубопровод - ºС; Обратный трубопровод - ºС
Прочие параметры:
По [9] принимаются методом интерполяции по условному проходу и температуре теплоносителя.
Средняя скорость ветра за отопительный период - ω = 4,2 м/с по [2].
Тип грунта - принимается скальный по ГОСТ 25100.
Изоляционный материал:
Вспененный пенополиуретан с замкнутыми порами и интегральной структурой, покрытый фольгой.
Коэффициент теплопроводности - = 0,03 Вт/(м·ºС)
Водопоглощение - не более 200 см3/м3
Плотность (сухая) - 50 кг/м3
Прочность на сжатие - 4 кг/см3 = 0,4 МПа (то есть проходят по требованиям [9] к изоляции для безканальной прокладки теплопроводов); pH>8,5
4.1 Расчёт толщины изоляционного слоя
Пример участка ТК1-ТК2:
Толщина изоляционного слоя:
, (4.1)
(м·ºС)/ВТ
где - температура теплоносителя, ºС
R - линейное термическое сопротивление теплопередаче, (м·ºС)/ВТ
- температура окружающей среды, ºС
- нормативные линейные потери, Вт/м
k - коэффициент местоположения и типа прокладки, принимаем по [9]:
Для воздушной прокладки - k = 1, для подземной безканальной k = 1.
Состав термического сопротивления:
R =Rв+ Rтр + Rги + Rиз + Rпс + Rн + Rск + Rк + Rгр, (4.2)
где - сопротивление теплопередачи от теплоносителя к стенке трубы.
- сопротивление стенки трубы
- сопротивление слоя гидроизоляции. Отсутствует в нашем случае,
поскольку выбранный материал и является гидроизолятором.
- сопротивление изоляционного слоя.
- сопротивление покровного слоя. Этот слой также интегрирован в
изолирующий.
- сопротивление теплопередаче к окружающей среде.
- сопротивление теплопередаче от воздуха в канале к стенке канала.
Отсутствует - у нас безканальная прокладка.
- сопротивление стенки канала. Отсутствует.
- сопротивление грунта. Отсутствует в случае воздушной
прокладки теплопроводов.
Есть ещё один слой между теплоносителем и окружающей средой - это слой фольги, но его сопротивление крайне мало:
- для прокладки воздухом:
R = Rтр + Rиз + Rн, (4.3)
- для подземной:
R = Rтр + Rиз + Rгр + Rн, (4.4)
Расчётные уравнения для термических сопротивлений на погонный метр:
, (4.5)
где - внутренний диаметр трубопровода, м;
- наружный диаметр трубопровода, м;
- теплопроводность стенки, для стальной трубы: = 24 Вт/(м·ºС).
, (4.6)
где - наружный диаметр цилиндрического изолирующего слоя, м;
- внутренний диаметр слоя изолятора, м;
- теплопроводность изоляции, Вт/(м·ºС).
Так как= 0,03 Вт/(м·ºС), с учётом корректировки на влажность грунта по [9] для пенополиуретана теплопроводность теплоизоляции остаётся такой же.
, (4.7)
где - наружный диаметр изолированного теплопровода.
- теплоотдача наружной стенки теплопровода воздуху:
, (4.8)
Термическое сопротивление грунта при бесканальной прокладке:
, (4.9)
где Н - глубина заложения теплопровода, принимаем Н = 2 м.
- теплопроводность грунта, по [6]: для влажного, глинистого (суглинистого) грунта расчётный коэффициент теплопроводности = 2,326 Вт/(м·ºС)
Осталось получить расчётную формулу для толщины изоляционного слоя:
, (4.10)
Расчёта толщины изоляционного слоя:
(4.11)
Поскольку выбранный материал не уплотняющийся (как, например, минераловатные маты), то формула 4.11 является окончательной. Температура на поверхности изоляции, которая должна быть не более 75ºС для поверхностей тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зон. Температура поверхности изоляции из условия равенства конвективного и теплопроводного теплопотоков:
При расчёте обратного трубопровода, расчётная температура теплоносителя протекающего в нём гораздо ниже максимально допустимой ºС < 75ºС. Задаёмся толщиной изоляции прямого и обратного трубопровода из условия , определяем действительное значение толщины слоя изоляции по формуле (4.11).
Результаты расчётов по формулам 4.6 - 4.11 сведены в таблицу 4.1. Единица измерения термического сопротивления в таблице принята (м·ºС)/Вт, коэффициента теплоотдачи - Вт/(м2·ºС), теплопотерь - Вт/м, температуры - ºС.
Таблица 4.1 Результаты расчета тепловой изоляции
№
п/пНаименование участка тепловой сетиДиаметр участка тепловой сети, мСопротивление изоляции участка тепловой сети, (м·ºС)/ВТ Толщина изоляции участка тепловой сети, мм1ТК1-ТК20,22,04547,4272ТК1-180,0342,1419,3373ТК2-ТК30,22,04547,4274ТК3-ТК50,152,06536,2245ТК5-ТК110,152,06536,2246ТК11-330,052,12613,1587ТК11-340,052,12613,1588ТК5-190,1252,07730,555919-260,042,13510,77610ТК5-ТК60,1252,07730,55511ТК6-ТК80,1252,07730,55512ТК6-290,052,12613,15813ТК8-240,0322,1438,85514ТК8-ТК70,12,09024,83115ТК8-ТК360,1252,07730,55516ТК36-ТК 370,052,12613,15817ТК37-280,042,13510,77618ТК37-270,042,13510,77619ТК36-ТК100,082,10320,20320ТК10-350,042,13510,7762135-310,082,10320,20322ТК7-300,082,10320,20323ТК7-ТК90,0762,10619,27124ТК9-320,052,12613,15825ТК9-360,052,12613,15826ТК9-370,0322,1438,85527ТК5-210,1252,07730,5552821-250,082,10320,20329ТК1-100,0652,11416,69830ТК1-80,052,12613,15831ТК1-А0,0692,11117,63532А-90,0252,1507,163Продолжение таблицы 4.133А-ТК40,0692,11117,63534ТК4-10,0692,11117,635351-2,40,691,951152,500362,4-3,50,0512,12513,39537ТК2-200,12,09024,83138ТК1-170,082,10320,2033917-160,082,10320,2034016-150,082,10320,2034115.-110,082,10320,2034215.11.0,082,10320,2034311.-130,052,12613,1584413.-120,052,12613,15845ТК11-ТК120,152,06536,22446ТК12-380,12,09024,83147ТК12-ТК410,082,10320,20348ТК41-390,052,12613,15849ТК41-410,052,12613,15850ТК41-ТК180,12,09024,83151ТК12-420,12,09024,8315242-400,252,02958,4905342-ТК180,22,04547,42754ТК41-430,052,12613,15855ТК18-ТК150,12,09024,83156ТК15-460,12,09024,83157ТК18-440,152,06536,22458ТК18-ТК160,152,06536,22459ТК16-450,12,09024,83160ТК16-470,052,12613,15861ТК16-ТК170,152,06536,22462ТК17-480,12,09024,83163ТК17-490,12,09024,83164ТК17-Б0,12,09024,83165Б-570,052,12613,15867Б-510,12,09024,8316857-580,0652,11416,6986958-590,052,12613,158Продолжение таблицы 4.170ТК18-500,052,12613,15871ТК18-ТК390,12,09024,83172ТК39-560,042,13510,77673ТК39-550,0652,11416,69874ТК39-ТК400,12,09024,83175ТК40-ТК190,082,10320,20376ТК19-610,0652,11416,69877ТК19-ТК200,0652,11416,69878ТК20-540,052,12613,15879ТК20-530,052,12613,15880ТК20-520,052,12613,15881ТК40-ТК210,12,09024,83182ТК21-650,0652,11416,69883ТК21-620,12,09024,83184ТК21-660,0322,1438,85585ТК21-ТК220,12,09024,83186ТК22-630,042,13510,77687ТК22-670,12,09024,83188ТК22-640,12,09024,83189ТК21-600,0652,11416,69890ТК18-ТК230,152,06536,22491ТК23-750,0652,11416,69892ТК23-ТК240,152,06536,22493ТК24-ТК250,152,06536,22494ТК25-ТК260,0652,11416,69895ТК26-810,0652,11416,69896ТК26-ТК270,0652,11416,69897ТК27-ТК280,0652,11416,69898ТК27-740,0652,11416,69899ТК28-730,0652,11416,698100ТК25-ТК290,152,06536,224101ТК29-830,052,12613,158102ТК29-ТК300,152,06536,224103ТК30-850,052,12613,158104ТК29-ТК310,152,06536,224105ТК31-870,152,06536,224Продолжение таблицы 4.1106ТК31-860,12,09024,831107ТК31-840,12,09024,831108ТК31-ТК380,1252,07730,555109ТК38-820,0652,11416,698110ТК38-В0,12,09024,831111В-680,082,10320,203112В-720,082,10320,203113В-ТК320,082,10320,203114ТК32-760,042,13510,776115ТК32-ТК330,082,10320,203116ТК33-690,082,10320,203117ТК33-700,082,10320,203118ТК33-ТК340,082,10320,203119ТК34-ТК350,042,13510,776120ТК35-710,042,13510,776121ТК35-790,042,13510,776122ТК35-800,052,12613,158
4.2 Расчёт тепловых потерь
Полученные ранее значения толщины изоляции, нуждаются в корректировке на соответствие государственным стандартам и техническим условиям. Далее пересчитываются величины термических сопротивлений.
Определение удельных теплопотерь с погонного метра прямого и обратного трубопровода. Подземные трубопроводы: их взаимное влияния учитывают введением дополнительного фиктивного сопротивления:
, (4.13)
где В - расстояние между осями трубопроводов, В = dнар + 0,2 м;
H - глубина заложения трубопроводов в грунте, H=2 м
Удельные теплопотери прямого и обратного теплопроводов: , (4.14)
, (4.15)
, (4.16)
, (4.17)
где..- сопротивление изоляции первого трубопровода;
- сопротивление изоляции второго трубопровода;
- сопротивление грунта;
- средняя температура теплоносителей в прямом и обратном трубопроводах.
Полные потери:
Qтп = (q1 + q2)·l·kм, (4.18)
Qтп = (37,21 + 30,51)·5·1,15=389,39
где kм - коэффициент, учитывает потери теплоты через арматуру, фланцы и опоры, kм = 1,15.
l - длина участка.
Результаты расчёта по формулам 4.14 -4.18 сведены в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Результаты расчета тепловых потерь
Наименование участка, мДлина участка, мR0НаправлениеQ, ВтПрямойОбратныйR, (м·ºС)/Втq, Вт/мR, (м·ºС)/Втq ,Вт/мТК1-ТК2150,682,2728,552,5712,39706,101ТК1-1851,142,4226,672,747,55196,7645ТК2-ТК3160,682,2728,552,5712,39753,1744ТК3-ТК5360,772,3027,982,6111,351628,459ТК5-ТК11790,772,3027,982,6111,353573,564ТК11-33201,072,3926,832,718,26806,9887ТК11-34291,072,3926,832,718,261170,134ТК5-19150,832,3227,692,6310,73662,828719-26151,122,4126,732,737,83596,0325ТК5-ТК6370,832,3227,692,6310,731634,977ТК6-ТК81130,832,3227,692,6310,734993,309ТК6-29131,072,3926,832,718,26524,5427ТК8-24181,152,4226,662,747,45706,0123ТК8-ТК7150,902,3427,392,6510,03645,5794ТК8-ТК361750,832,3227,692,6310,737733,001ТК36-ТК 37181,072,3926,832,718,26726,2898ТК37-28181,122,4126,732,737,83715,2391ТК37-27751,122,4126,732,737,832980,163ТК36-ТК10270,962,3627,162,689,391134,86ТК10-3521,122,4126,732,737,8379,4710135-31450,962,3627,162,689,391891,434ТК7-3020,962,3627,162,689,3984,06374Продолжение таблицы 4.2ТК7-ТК9600,972,3627,112,689,252509,211ТК9-32251,072,3926,832,718,261008,736ТК9-36121,072,3926,832,718,26484,1932ТК9-3751,152,4226,662,747,45196,1145ТК5-21570,832,3227,692,6310,732518,74921-25590,962,3627,162,689,392479,88ТК1-101031,012,3826,992,698,864245,528ТК1-81061,072,3926,832,718,264277,04ТК1-А2501,002,3727,032,699,0010360,2А-9401,192,4326,602,757,101550,316А-ТК4901,002,3727,032,699,003729,672ТК4-1451,002,3727,032,699,001864,8361-2,4350,312,1132,152,4017,161984,6952,4-3,5351,072,3926,842,718,301414,324ТК2-202750,902,3427,392,6510,0311835,62ТК1-17540,962,3627,162,689,392269,72117-16350,962,3627,162,689,391471,11516 - 15500,962,3627,162,689,392101,59315 - 11580,962,3627,162,689,392437,84815 - 11170,962,3627,162,689,39714,541811 - 13451,072,3926,832,718,261815,72513 - 12481,072,3926,832,718,261936,773ТК11-ТК123350,772,3027,982,6111,3515153,72ТК12-38430,902,3427,392,6510,031850,661ТК12-ТК41280,962,3627,162,689,391176,892Продолжение таблицы 4.2ТК41-39251,072,3926,832,718,261008,736ТК41-41101,072,3926,832,718,26403,4944ТК41-ТК18560,902,3427,392,6510,032410,163ТК12-42200,902,3427,392,6510,03860,772542-40200,602,2429,062,5413,23972,844442-ТК18320,682,2728,552,5712,391506,349ТК41-43681,072,3926,832,718,262743,762ТК18-ТК151720,902,3427,392,6510,037402,643ТК15-46150,902,3427,392,6510,03645,5794ТК18-441400,772,3027,982,6111,356332,897ТК18-ТК16550,772,3027,982,6111,352487,924ТК16-45280,902,3427,392,6510,031205,081ТК16-47281,072,3926,832,718,261129,784ТК16-ТК17360,772,3027,982,6111,351628,459ТК17-48130,902,3427,392,6510,03559,5021ТК17-49370,902,3427,392,6510,031592,429ТК17-Б1180,902,3427,392,6510,035078,558Б-57571,072,3926,832,718,262299,918Б-51410,902,3427,392,6510,031764,58457-58621,012,3826,992,698,862555,56158-59331,072,3926,832,718,261331,531ТК18-50261,072,3926,832,718,261049,085ТК18-ТК39680,902,3427,392,6510,032926,626ТК39-5631,122,4126,732,737,83119,2065ТК39-55261,012,3826,992,698,861071,687Продолжение таблицы 4.2ТК39-ТК40310,902,3427,392,6510,031334,197ТК40-ТК19500,962,3627,162,689,392101,593ТК19-6161,012,3826,992,698,86247,3123ТК19-ТК20471,012,3826,992,698,861937,28ТК20-5451,072,3926,832,718,26201,7472ТК20-53201,072,3926,832,718,26806,9887ТК20-52581,072,3926,832,718,262340,267ТК40-ТК21610,902,3427,392,6510,032625,356ТК21-65351,012,3826,992,698,861442,655ТК21-62620,902,3427,392,6510,032668,395ТК21-66881,152,4226,662,747,453451,616ТК21-ТК221460,902,3427,392,6510,036283,639ТК22-63121,122,4126,732,737,83476,826ТК22-671000,902,3427,392,6510,034303,862ТК22-6480,902,3427,392,6510,03344,309ТК21-60821,012,3826,992,698,863379,935ТК18-ТК233880,772,3027,982,6111,3517551,17ТК23-7551,012,3826,992,698,86206,0936ТК23-ТК2460,772,3027,982,6111,35271,4099ТК24-ТК251390,772,3027,982,6111,356287,662ТК25-ТК26281,012,3826,992,698,861154,124ТК26-8181,012,3826,992,698,86329,7498ТК26-ТК27741,012,3826,992,698,863050,185ТК27-ТК28191,012,3826,992,698,86783,1557ТК27-74101,012,3826,992,698,86412,1872Продолжение таблицы 4.2ТК28-73181,012,3826,992,698,86741,937ТК25-ТК29520,772,3027,982,6111,352352,219ТК29-83511,072,3926,832,718,262057,821ТК29-ТК30350,772,3027,982,6111,351583,224ТК30-85251,072,3926,832,718,261008,736ТК29-ТК31930,772,3027,982,6111,354206,853ТК31-87570,772,3027,982,6111,352578,394ТК31-86290,902,3427,392,6510,031248,12ТК31-84460,902,3427,392,6510,031979,777ТК31-ТК381400,832,3227,692,6310,736186,401ТК38-82201,012,3826,992,698,86824,3744ТК38-В1170,902,3427,392,6510,035035,519В-68460,962,3627,162,689,391933,466В-72180,962,3627,162,689,39756,5736В-ТК32460,962,3627,162,689,391933,466ТК32-7621,122,4126,732,737,8379,47101ТК32-ТК33710,962,3627,162,689,392984,263ТК33-69100,962,3627,162,689,39420,3187ТК33-70250,962,3627,162,689,391050,797ТК33-ТК34240,962,3627,162,689,391008,765ТК34-ТК35111,122,4126,732,737,83437,0905ТК35-7171,122,4126,732,737,83278,1485ТК35-79191,122,4126,732,737,83754,9746ТК35-80761,072,3926,832,718,263066,557
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
108
Размер файла
172 Кб
Теги
сети, расчет, тепловой
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа