Теплоснабжение города

                                                                                                                                                          

             По номограмме рис. 10.32 [5] определяю  значение вспомогательного коэффициента С.

C=5,2 

             По приложению 12 находим 

                                            

              

                Определяю продольное изгибающее  компенсационное напряжение в  заделке короткого плеча σ_u^к, МПа.

                                  

                                                                                                  
 
 

             5,2*0,319*175/10=29

Силы упругой  деформации в заделке меньшего плеча 

 

                         =0,809    А=15,8    В=3,0

                       =15,8*0,809 *175/10 =22,36;           

                          =  3*0,809 *175/10 =4,24                     

     Если σ_u^к  <  80 МПа,  размеры плеч достаточны. 
 

Расчет  Г-образного участка трубопровода №4

              

      Исходные  данные:

      Теплоноситель, его температура τ₁,  ^оС;  150

      Наружный  диаметр Д_н, мм;  89

          Толщина стенки    δ,  мм;  3,5

      Угол  поворота  L,  ^о ;   90

      Длина большего плеча, ℓ_б,  м;  66

      Длина меньшего плеча ℓ_м,  м; 25

      Расчетная температура наружного воздуха,  t_н =  t_н^о,   t_н^о = -25 ^оС 

      Расчет: 

              Определяю  расчетный угол  

Р = α  – 90 ^о 

             Определяю соотношение плеч n по формуле

    
 
 

 

                Определяю расчетную разность  температур ∆ t,  ^оС по формуле 

∆ t = τ₁ – t_н, 

                                                     ∆ t = 150-(-25)=175

                                                                                                                                                          

             По номограмме рис. 10.32 [5] определяю  значение вспомогательного коэффициента С.

C=5,3

             По приложению 13 находим

                                          

              

                Определяю продольное изгибающее  компенсационное напряжение в  заделке короткого плеча σ_u^к, МПа.

                                  

        
 

             5,3*0,214 *175/25=7,94

               Силы упругой деформации в  заделке меньшего плеча 

 

                =0,206    А=16     В=3,1

               =16*0,206*175/25 =0,92;           

                 =  3,1*0,206 *175/25 =0,17                     

     Если σ_u^к  <  80 МПа,  размеры плеч достаточны. 
 

   Расчет  П-образного компенсатора заключается в определении размеров компенсатора и силы упругой деформации.  В курсовом проекте необходимо определить размеры П-образного компенсатора на первом участке по расчетной схеме.

   Исходные  данные:

   Диаметр трубопровода D_у =159х4,5 мм;

   Расстояние  между неподвижными опорами L = 98 м;

   Линейное  удлинение компенсируемого участка  теплопровода, м, при температуре  окружающей среда t_н.о 

                                 Δ l = α ∙ L (τ₁ – t_н.о)                                                     (25) 

   где     α – коэффициент линейного удлинения стали, α = 12 ∙ 10^-6 1/ºС.

   Δ l =12·10^-6·98·(150+25) = 0,2

   Учитывая  предварительное растяжение компенсатора расчетное удлинение компенсируемого участка равно 

                                          Δl_р= ε∙ Δl = 0,5· 0,2 = 0,1                                     (26)                                 

   где     ε – коэффициент, учитывающий предварительную растяжку компенсатора, ε = 0,5

   При спинке компенсатора, равной половине вылета компенсатора, т.е. при В = 0,5 Н по номограмме  [,с.391-395] определяют вылет компенсатора и силу упругой деформации, Н. 

  Н_к = 3,17 м; P_к = 2800 Н.

     

 

          8 Расчет тепловой изоляции 

           Определяем средний диаметр трубопровода d_ср, м

               (27)

       где      d₁, d₂, …d₇ – диаметр каждого участка, м;

                      ℓ₁, ℓ₂, …ℓ₇ – длина каждого участка, м. 

         
 

   По  приложению 17 методических указаний принимаем  стандартный диаметр трубопровода

         d_ср=108×4

   По  выбранному диаметру также выбираем тип канала   КЛ 90–45

   Среднегодовые температуры воды в подающем и  обратном теплопроводе определяются по формуле

    ,                                     (28) 

   где        τ₁, τ₂,…, τ₁₂  – средние температуры сетевой воды по месяцам года, определяемые по графику центрального качественного регулирования в зависимости от среднемесячных температур наружного воздуха [6];

              n₁, n₂,…, n₁₂ – продолжительность в часах каждого месяца.

   Зная  среднегодовую температуру наружного  воздуха, по графику центрального качественного регулирования, либо по формулам (7), (8), определяем среднегодовые температуры воды в подающем и обратном трубопроводах.

   _{Данные  расчета  сводим  в  таблицу 11.}

 

    Таблица 11. Среднемесячные  температуры теплоносителей  в тепловой  сети.

Расчет  толщины тепловой изоляции выполняют  по нормированной плотности теплового потока.

         Требуемое полное термическое  сопротивление подающего ΣR₁ и обратного ΣR₂ теплопроводов, (м∙ºС)/Вт, 

                                                   

,                                                  (29)

           ,                                              (30)

   где      t_о –  среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопровода, принимаем по приложению 18

   t_о=7,0 ^оC

   q_{норм 1}, q_норм.2 – нормированные плотности тепловых потоков для подающего и обратного трубопроводов диаметром d_ср при среднегодовых температурах теплоносителя , Вт/м, приложение 19

q_{норм 1}=37,88 Вт/м

q_норм.2=17 Вт/м

   При нормированной линейной плотности  теплового потока через поверхность изоляции 1 м теплопровода q_н, Вт/м, толщина основного слоя теплоизоляционной конструкции δ_из, м,  определяется по выражениям

   для подающего теплопровода 

                                                 (31) 

        ;                           (32) 

       для обратного теплопровода 

                                                    (33) 

        ;                           (34)

          где   λ_из.1,  λ _из.2 – коэффициенты теплопроводности изоляционного слоя, соответственно, для подающего и обратного трубопровода, Вт/(м^о∙С), принимаемый в зависимости от вида и средней температуры изоляционного слоя. Для основного слоя тепловой изоляции из минераловатных плит марки 125.

       λ_из=0,049+0,0002t_m,                                           (35)

       где       t_m – средняя температура основного слоя изоляционной конструкции, ^оС, при прокладках в непроходном канале и среднегодовой температуре теплоносителя τ_ср, ºС