Тепловой расчёт изоляции трубопровода

 

При тепловом расчете требуется выбрать толщину основного слоя изоляции, рассчитать потери теплоты трубопроводами и падение температурытеплоносителя в трубопроводах от котельной до объекта теплоснабжения.

При определении тепловых потерь трубопроводами расчетная темпера-

тура теплоносителя принимается для подающих трубопроводов водяных тепловых сетей [4] при переменной температуре сетевой воды и качественномрегулировании – среднегодовая температура теплоносителя: 60 °С – при температурном графике регулирования 120 °С – 70 °С.

Среднегодовая температура для обратных трубопроводов водяных тепловых сетей принимается равной 50 °С.

Так как глубина заложения верха трубопровода принята более 0,7 м от поверхности земли, то за расчетную температуру окружающей среды принимается средняя за год температура грунта на этой глубине (7,5 °С).

Толщина основного слоя изоляционной конструкции выбирается по ормам потерь теплоты (раздел 6.4 [1]).

Так как в проекте используются ПИ-трубы, у которых толщина изоляции известна, рассчитываем эффективность теплоизоляции.

Технические данные ПИ-труб (их диаметры определены гидравлическим расчетом) представлены в таблице 6.Технические данные труб сведем в таблицу 6.

 

Таблица 6. Технические данные труб и изоляции.

dтр, мм	dy, мм	dн, мм	δ, мм	dиз, мм
89	80	160	3,2	153,6
219	200	315	4,9	305,2

 

Произведём расчёт для бесканальной прокладки труб

 

Произведём расчёт для бесканальной прокладки труб

 

Произведём расчёт для d_y = 80мм.

Задаёмся коэффициентами теплопроводности , ,

 

Термическое сопротивление оболочки

 

 

Термическое сопротивление изоляции

                                                                 (10.3)

где d _из - диаметр трубопровода с изоляцией

                                           (10.4)

Термическое сопротивление грунта

                                  (10.5)

 - глубина заложения оси теплопровода, м.

Условное термическое сопротивление

                                           (10.6)

где b - расстояние по горизонтали между осями теплопроводов, м.

Суммарное термическое сопротивление

 

R = R _из + R_{o 6} + R _г + ψ R _усл                                                    (11.8)

где ψ – коэффициент, определяющий дополнительное термическое сопротивление

                                  (11.9)

где t гр – температура грунта, ºC, принимается равной t гр = 7,5 ºC

                                                                              (11.10)

R ₁ = 3,22 + 0,022 + 0,36 + 0,78 0,26= 3,8

R ₂ = 3,22 + 0,022 + 0,36 +1,28  0,26= 3,93

 

Линейная плотность потока теплопроводов, Вт/м:

 

  t _г - среднегодовая температура грунта, принимаем 7,5°С.

                                          (11.11)

Термическое сопротивление неизолированных трубопроводов соответствует термическому сопротивлению грунта с учетом взаимного влияния теплопроводов друг на друга,

 

R _НИ1 = R _г + ψ R _усл = 0,36 + 0,78 0,26= 0,56      (11.12)

R _НИ2 = R _г + ψ R _усл = 0,36 + 1,28 0,26= 0,69

 

Линейная плотность теплового потока неизолированных теплопроводов, Вт/м:

                                      (11.13)

Эффективность тепловой изоляции

                               (11.14)

Проводим аналогичный расчёт для трубопроводов других диаметров Все расчёты сводим в таблицу 8

 

Таблица 8. Расчет тепловой изоляции

мм	Термическое сопротивление,						Тепловые потоки,				, %
	Rоб	Rиз	Rг	Rусл	R1	R2	q1	q2	q1НИ	q2НИ
80	0,022	3,22	0,36	0,26	3,80	3,93	13,82	10,82	93,8	76,0	85,3/85,8
200	0,017	1,96	0,29	0,24	2,45	2,58	21,39	16,45	109,2	88,4	80,4/81,4

 

КПД соответствует норме, что свидетельствует о том, что трубы не следует дополнительно утеплить или брать другой изолирующий материал.

Для долговечности систем теплоснабжения и экономии тепла и электроэнергии большое значение имеет предупреждение внутренней коррозии трубопроводов. Подпитку тепловых сетей следует осуществлять химически очищенной, дэаэрированной водой.

Наружная коррозия металла труб является следствием химических реакций, возникающих под действием окружающей среды.

Заключение

 

В курсовой работе была проведена работа по расчёту и проектированию тепловых сетей. Во время выполнения проекта были рассчитаны тепловые нагрузки, их качественное и количественное соответствие.

 Была проведена работа по выбору наиболее подходящего с экономической точки зрения топочного устройства, для каменного угля. В результате работы были проведены расчёты по вычислению коэффициента полезного действия котлоагрегата.

 Были проверенны расчеты по нормам регулирования отпуска теплоты потребителям согласно заданным данным. Был построен график центрального качественного регулирования, в соответствии с замкнутой системой теплоснабжения.

 Так же были посчитаны расход сетевой воды и произведён выбор трассы в соответствии с генпланом местности. Составлен гидравлический расчет водяных сетей. Просчитан расчет тепловой изоляции трубопроводов. И был выбран бесканальный метод прокладки труб.

Все соответствующие расчеты и проведенные вычисления и построения необходимых графиков и таблиц приведены в пояснительной записке.