Теплоснабжение города (стр. 6 из 10)

, (23)

где С – вспомогательный коэффициент, принимаемый по номограмме (приложение 12) в зависимости от соотношения плеч

и расчетного угла поворота трассы β = α - 90 ^о

- вспомогательная величина, значение которой определяют по приложению 13 в зависимости от диаметра трубопровода D_н, см

Δt – расчетная разность температур, Δt = τ₁ – t_н.о

L_м- длина меньшего плеча, м;

L_б - длина большего плеча, м.

Если

< 80 МПа, то размеры плеч достаточны.

Силы упругой деформации в заделке меньшего плеча

; (24)

где А и Б – вспомогательные коэффициенты, принимаемые по номограмме (приложение 14);

- вспомогательная величина, определяемая по приложению 13

Расчет Г-образного участка трубопровода №2

Исходные данные

Теплоноситель, его температура τ₁, ^оС; 150

Наружный диаметр Д_н, мм; 133

Толщина стенки δ, мм; 4

Угол поворота L, ^о ; 90

Длина большего плеча, ℓ_б, м; 27

Длина меньшего плеча ℓ_м, м; 10

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=5,2

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.

Месяц	Температура наружного воздуха, ºС	Температура теплоносителя, ºС		Продолжительность каждого месяца, сут.
		τ1	τ2
Январь	-6,3	97	52	31
Февраль	-5,6	95	51	28
Март	-1,0	80	45	31
Апрель	5,8	70	42	30
Май	12,3	70	42	31
Июнь	15,7	70	42	30
Июль	17,3	70	42	31
Август	16,2	70	42	31
Сентябрь	11,0	70	42	30
Октябрь	5,7	70	42	31
Ноябрь	0,3	87	44	30
Декабрь	-4,2	91	49	31

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