Компенсація температурних деформацій сталевих трубопроводів має виключно важливе значення в техніці транспорту теплоти.
Відсутність компенсації викликає виникнення напруги в стінках трубопроводу, внаслідок розширення металу при нагріванні.
Компенсатори розташовують між нерухомими опорами. застосовуються
П- образні, сальникові, лінзові компенсатори. Як компенсаторів використовують повороти траси.
Найбільшого поширення на практиці внаслідок простоти виготовлення отримали П- образні компенсатори, їх компенсує здатність визначається сумою деформації по осі кожного з ділянок трубопроводів.
Підбір компенсаторів здійснюється за величиною розрахункового теплового подовження трубопроводів ДL, які визначаються:
ДL = б Ч Дt Ч L (3.33)
де. б - коефіцієнт температурного розширення = 0.012 мм / м 0 С
Дt - перепад температури між стінками труб і оточуючим
Дt = 125 - (- 29) = 154 о С
L - відстань між нерухомими опорами
ДLуч2 = 0,012 * 154 * 105 = 194,04 мм
Розрахункова теплове подовження з урахуванням розтяжки компенсатора ДХ, мм
ДХуч2 = 0,5 * 194,04 = 97,02 мм
Всі дані підібраних компенсаторів зводяться в таблицю 9.
В даному курсовому проекті прийнята підземна прокладка трубопроводу, а також П - образні компенсатори, вони застосовуються при будь-якому методі прокладки трубопроводу.
Розрахунок компенсаторів вводиться за таблицями і номограммам.
Таблиця 9 Розрахунок компенсаторів.
Розрахунок теплових характеристик мережі
Для теплоізоляційного шару при будь-якому способі прокладання слід застосовувати матеріали та вироби з середньою щільність не більше 400 кг / м теплопровідністю не більше 0,07.
Теплоізоляційні конструкції теплової мережі передбачають з наступних елементів: теплоізоляційного матеріалу, арматурних деталей, покривного шару з алюмінієвої фольги.
Прокладка тепломереж буває надземної і підземної.
1. Висока - застосовується в тих місцях, де вона забезпечує проходи і проїзди.
2. Низька - там, де немає проходів та проїздів.
· У прохідних каналах;
· В полуторних каналах;
· У непрохідних каналах.
Канальні прокладки призначені для захисту трубопроводів від механічного впливу грунтів і корозійного впливу грунту. Стіни каналів полегшують роботу трубопроводів, тому канальні прокладки допускаються для теплоносіїв з Р <2,2 МПа и t<350 0 С.
У безканальних прокладках трубопроводу працюють в більш важких умовах, так як вони сприймають додаткове навантаження грунту і при незадовільній захисту від вологи схильні до зовнішньої корозії. У зв'язку з цим безканальної прокладки рекомендується застосовувати при температурі теплоносія t = 180 0 С.
В даному курсовому проекті прийнято двухтрубная водяна теплова мережа, укладена підземно безканальної на глибину h = 1,2 м.
Метою розрахунку є визначення питомих теплових втрат двотрубного теплопроводу і виявлення відповідності обраних умовою для нормальної роботи теплової мережі.
Необхідно враховувати опір грунту, опір ізольованого теплопроводу, як подає, так і зворотного.
Гідрозахисний шар накладається подвійним шаром з метою запобігання проникнення грунтових вод.
Захисно-механічний шар є зовнішньою оболонкою ізольованого теплопроводу призначенням, якого є захист теплопроводу від блукаючих струмів та від механічних впливів грунту.
Матюкав теплоізоляційного шару - мати з скляного штапельного волокна на синтетичному сполучному марки МТ-35 і МТ-50.
ліз = 0,04 Вт / м 0 С [1c, 462]
Втрати тепла трубопроводу через ізоляцію Q, Вт визначається за формулою:
q - дистанційна втрата теплоти, Вт / м
# 63; - довжина трубопроводу, м
при безканальної земельної прокладці q = (3.37)
t - середня температура теплоносія, 0 С
t0 - температура навколишнього середовища, 0 С
R- термічний опір трубопроводу, що подає, м 0 С / Вт
Ruз - термічний опір шару ізоляції, м 0 С / Вт
dн - зовнішній діаметр трубопроводу, м
ліз - коефіцієнт теплопровідності шару ізоляції, Вт / м 0 С
dіз - діаметр трубопроводу з шаром ізоляції, м визначається за формулою
де S- товщина стінки ізоляції, мм [1c, 462]
dіз = 89 + 2Ч50 = 189 мм
Ruз1 = Ч2,998 м 0 С / Вт
Ruз2 = Ч 2,553 м 0 С / Вт
Термічний опір визначається за формулою:
де ЛМР - коефіцієнт теплопровідності ґрунту, Вт / м 0 С
ЛМР = 1,75 Вт / мЧK
h- глибина грунту, мм
Rгр1 = Ч) = 0,291 м 0 С / Вт
Rгр2 = Ч) = 0,268 м 0 С / Вт
Додаткове термічний опір:
b- відстань між осями трубопроводів, м
R0 = Ч) 2 = 0,169 м 0 С / Вт
Дистанційні теплові втрати тепла з одного метра в падаючому теплопроводі q1. Вт / м визначається за формулою:
де t0 - температура грунту, 0 С
R1 - термічний опір трубопроводу, що подає, м 0 С / Вт
R2 - температурне опір зворотного трубопроводу м 0 С / Вт
R1 = 2,998 + 0,291 = 3,289 м 0 С / Вт
R2 = 2,553 + 0,268 = 2,821 м 0 С / Вт
Питомі температурні втрати тепла з одного метра в зворотному трубопроводі q2. Вт / м визначається за формулою:
В результаті обчислень отримали питомі теплові втрати в прямому теплопроводі 35,5 Вт / м, в зворотному теплопроводі 19,14 Вт / м,
отже, необхідно збільшити питомі теплові втрати в зворотному трубопроводі, так як вони значно менше теплових втрат в трубопроводі, що подає.