Теплоснабжение районов города (стр. 12 из 15)
Для компенсации температурных удлинений трубопроводов устанавливаются сальниковые компенсаторы, при, закрытой прокладке трубопроводов. Диаметр 500 [мм], уч-к 33.
Тепловое удлинение трубопроводов между опорами, обусловленное удлинением труб при нагревании, рассчитывается по формуле, [мм]:
∆l=α*L(τ - tн.о.)=0,012*155*(145-(-39))= 342 [мм],
где L - длина трубопровода между неподвижными опорами, [м], (снимается с монтажной схемы тепловой сети);
a - коэффициент линейного удлинения стальных труб, [мм/(м°С)] (принимается a • 0,012 [мм/(м°С)]);
τ = τ1 - температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при
tн.о, [°С].
Расчетная компенсирующая способность компенсатора, [мм]
lр = lк – z =500-50=450 [мм],
где (lк - компенсирующая способность компенсатора, мм (приложение А11)
z - неиспользуемая компенсирующая способность принимается z = 50 [мм]).
Установочная длина компенсатора, [мм]
lуст=А-z-(lр – ∆l)=1565-50-(450-342)=1407 [мм],
где А - длина компенсатора с полностью выдвинутым стаканом, [мм] (приложение А11).
Монтажная длина компенсатора, [мм]:
lмонт =lуст -α(tн – tн.о)L=1407-0,012(10-(-39))*155=1315,8[мм],
где tн - температура воздуха во время монтажа компенсатора (принимается tн=10 [°C]).
16. Подбор конструкции тепловой изоляции и расчет толщины основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети.
Расчет толщины основного слоя теплоизоляционной конструкции вести согласно [2] по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность. Расчет ведется для подающего трубопровода. Полученное значение толщины тепловой изоляции проверяется на максимальное и минимальное значение согласно [1, п.4.2, 4.3], а расчетную толщину индустриальной тепловой изоляции из волокнистых материалов и изделий следует округлять до значений, кратных 20, и принимать согласно [1, приложение 11.].
Определение толщины теплоизоляционного слоя из уплотняющихся материалов до установки на изолируемую поверхность следует определять по [1, приложение 13].
Необходимо дать описание всей принятой конструкции изоляции, включая основной и покровный слой.
Произведём расчёт для участка сети (32 участок): dy=350 [мм], (dн=377х9).
1. Определяем коэффициент теплопроводности материала изоляции (прошивные маты из минеральной ваты):
[Вт/м2°С] 
[°С]2. По приложению А9 определяем предельную толщину теплоизоляции:
Для dy=350 [мм]; dипр=100 [мм].
3. Требуемая толщина теплоизоляции:
[м]4. Определяем коэффициент теплоотдачи наружного слоя изоляции:
[Вт/м2°С],где ω=10 [м/с] – скорость воздуха.
5. Определяем термическое сопротивление на наружной поверхности теплоизоляции:
[м2°С/Вт],6. Требуемое термическое сопротивление теплопровода:
[м2°С/Вт],где q=75 [Вт/м] - допустимые тепловые потери теплопроводом (приложение 15).
7. Определяем термическое сопротивление слоя изоляции:
[м2°С/Вт],8. Определяем диаметр изоляционного слоя (первое приближение) из выражения:
→ 
→ 
→ 
[м]9. Определяем Rн’ при найденном dи’:
[ м2°С/Вт]10.Определяем диаметр изоляционного слоя (второе приближение) из выражения:
, где 
[ м2°С/Вт]; 
;→ 
→ 
[м]11. Определяем невязку (допускается невязка 5%).
12. Определяем температуру поверхности изоляции головного участка тепловой сети при надземной прокладке:
[°С],где tсргод= -0,1 [°С] – среднегодовая температура наружного воздуха для г. Барнаула.
17. Разработка и построение продольного профиля тепловых сетей.
Продольный профиль участка теплосети строится в масштабах вертикальном 1:100 и горизонтальном 1:5000. Построение начинают с определения минимальной глубины заложения каналов или теплопроводов. С этой целью в тепловых камерах допускается установка задвижек в горизонтальном положении или под углом 45[°].
Уклон теплопроводов независимо от способа прокладки должен составлять не менее 0,002.
В самых низких точках теплопроводов предусматривают дренажные выпуски, а в самых высоких - устройства для выпуска воздуха.
Согласно расчётной схемы, вычерчиваем план трассы с указанием УТ и ТК, неподвижных опор и расстояний между ними. По отметкам поверхности земли строим продольный профиль. Затем определяем высоту камеры ТК-1, отметки потолка и дна примыкающих каналов.
Отметка поверхности земли 40,86 [м]. Для теплопроводов Dy=600 [мм]
принимаем канал КЛс 210-120, высота шпинделя задвижки h=2130 [мм]=2,13 [м].
Для уменьшения её высоты ставим задвижку под углом 30 [°], тогда:
h’=h*Sin30=2.13*0.5=1.065 [м]
a - расстояние от поверхности земли до верха перекрытия камеры, [м];
b – расстояние от маховика задвижки до перекрытия камеры;
σ - толщина плиты перекрытия камеры;
h – высота шпинделя задвижки, которую принимают в зависимости от диаметра теплопровода;
с – расстояние от оси теплопровода до пола канала;
d – расстояние от оси трубопровода до пола канала;
H – высота канала примыкающего к камере;
L – высота камеры в свету.
Принимаем а=0,3 [м]; σ=0,15 [м]; b=0.4 [м]; с=0,63 [м] согласно приложения А12.
Отметка дна канала:
40,86-0,3-0,15-0,4-1,065-0,63=38,31 [м].
Отметка потолка канала:
38,31+H=38,31+1,2=39,51 [м]
Отметка дна камеры:
40,86-0,3-0,15-0,4-0,82-1,065=38,12 [м]
Высота камеры:
40,86-38,12=2,73 [м]
Зная отметки пола и потолка канала и расстояние от ТК-1 до источника теплоты, задавшись уклоном 0,002 определяем соответствующие отметки канала.
Отметка дна канала:
38,31+0,002*300=38,91 [м]
Отметка потолка канала:
38,91+1,2=40,11 [м]
Принимая толщину перекрытия канала σ=0,1 [м] находим расстояние от поверхности земли до поверхности канала:
41,85-(40,11+0,1)=1,64>0,5 (минимальное расстояние от земли до верха перекрытия канала)
Определяем отметки дна и потолка канала для УТ-16:
Дно канала:
38,91-0,002*160=38,39 [м]
Потолок канала:
38,59+1,2=39,79 [м]
Задавшись высотой камеры в свету L= 2,46 [м] и горловины 0,5 [м], находим отметку дна камеры:
41,35-2,46-0,5=38,39 [м]
В камере ТК-26 после ответвления диаметр теплопровода с Dy=500 [мм] переходит на Dy=350 [мм]. Для трубопровода Dy=350 [мм] принимаем канал КЛс 150-90 (согласно приложения А12), величину с=0,428 [м].
Отметка дна канала:
40,86-0,3-0,15-0,4-1,065-0,53=38,41 [м]
Отметка потолка канала:
38,41+1,2=39,61 [м]
Задавшись уклоном трубопровода i=0,002, находим отметки в УТ-15:
Дна канала:
38,41-0,002*140=38,13 [м]
Потолка канала:
38,13+1,2=39,33 [м]
Отметка дна камеры:
40,42-2,5=37,92 [м]
Остальные камеры рассчитываются аналогичным способом. В УТ-12 устанавливаем дренажный выпуск, а в УТ-16 и УТ-14 – устройство для выпуска воздуха (воздушники).
18. Расчет подогревательной установки ЦТП.
Расчет подогревательных установок вести согласно [3]. Для установки допускаются подогреватели как отечественного производства, так и импортные, как трубчатые, так и пластинчатые [3, п. 4.1]. Расчет можно делать вручную и по программам, установленным в дисплейном классе кафедры.
Схему движения потоков воды в подогревателях следует принимать согласно [3, п. 4.3].
Расчет подогревателей горячего водоснабжения ведут при температуре наружного воздуха, соответствующей перелому графика температур воды в тепловой сети, и проверяют на летний режим. Расчет подогревателей отопления ведут для двух режимов: при расчетной температуре наружного воздуха и при температуре наружного воздуха, соответствующей перелому графика температур воды в сети. К установке принимают большую из полученных значений поверхности нагрева [1, п. 11.9].
Число подогревателей принимают согласно [3, п. 4.8].
19. Список использованных источников.
1 СНиП 2.04.07-86* Тепловые сети - М.: Госстрой России, 1999.