Тепловой расчёт трубопроводов теплосети

От качества изоляционной конструкции теплопровода зависят не только тепловые потери, но, что не менее важно, его долговечность. При соответствующих качествах материала тепловая изоляция может выполнять роль антикоррозийной защиты наружной поверхности трубы.

При современном уровне отпуска теплоты снижение тепловых потерь имеет большое народнохозяйственное значение. Тепловая изоляция труб представлена следующими конструкциями: сегментной, оберточной, набивочной, литой и мастичной.

При сооружении теплопроводов в каналах в качестве тепловой изоляции широко применяется изделия из минеральной ваты, защищенные битуминировкой от увлажнения. На наружную поверхность стальной трубы накладывается антикоррозийное покрытие (изол, амаль и др.). Поверх антикоррозийного покрытия укладываются скорлупы из минеральной ваты, армированные стальной сеткой. Сверх скорлупы укладываются полуцилиндрические асбоцементные футляры, закрепленные на теплопроводе бандажами из кровельной стали, покрываемыми сверху асбоцементной штукатуркой.

Толщина слоя тепловой изоляции определяется на основе технико - экономических расчетов или по действующим нормам.

Температура на поверхности изоляционной конструкции трубопроводов должна быть не выше 60°С.

В объеме теплового расчета необходимо определить тепловые потери изолированного трубопровода при надземной и подземной прокладке.

Диаметр труб взять для участков для которых построен пьезометрический график. Использовать результаты гидравлического расчёта. Справочные данные представлены в приложении 16 таблицы 1-5.Результаты теплового расчёта занести в таблицу 9.1Сводная ведомость теплового расчёта». Примеры расчета приведены в [4]; [8]; [13; [16]; [17];

Таблица 9.1.Сводная ведомость тепловых потерь

№ расчетного участка	Длина участ ка	Коэффи циент теп лопроводности, λ, Вт/м °С	Толщина изоляции, δ, мм	Диаметр, м	Термическое сопротивление, R, м*оС/Вт	Удельная плотность тепло вого потока, gl, Вт/м	Общие тепло вые поте ри, Q, Вт
Наружный, dн	С изоля цией, d, из
ИТОГО

9.1.Двухтрубная бесканальная прокладка

1.Определение линейной плотности теплового потока g_l по заданным теплоизоляционным конструкциям, (задаются теплоизоляционной конструкцией, её предельной толщиной δ, мм, коэффициентом теплопроводности λ_из)

- для подающего трубопровода g_l=(t₁-t_гр)/R_l

- для обратного трубопровода g₂=(t₂-t_гр)/R₂

где t_1, t₂ температура подающего и обратного трубопроводов, °С;

t_гр – температура грунта на глубине заложения трубопроводов, °С;

R_l – полное термическое сопротивление, м°С/Вт.

2. Определение полного термического сопротивления цепи

R_l=R ^из _l+R ^гр _l; R₂=R ^из ₂+R ^гр_2.

где R^из_l, R^из₂ R^гр_l R^гр₂ – термическое сопротивление, м.°С/Вт, соответственно тепловой изоляции, и грунта.

Термическое сопротивление основного теплоизоляционного слоя, R^из (м*^оС/Вт)

где λ_из – теплопроводность основного теплоизоляционного слоя, Вт/(м°С);

d_из – диаметр трубопровода с изоляцией, м;

d_н – наружный диаметр трубопровода, м.

термическое сопротивление грунта, R^гр , (м*^оС/Вт)

где h – глубина заложения трубопроводов на его оси, м;

λ_гр – теплопроводность грунта, ВТ/(м °С).

теплопроводность грунта: для влажных грунтов - 1,75-3,5

для сухих грунтов - 0,85-2,3

при отсутствии данных о характере грунта

При h/d_из ≥1,25 применяют формулу Форхгеймера

3.Определение общих потерь на участке трубопровода, Вт

для подающего

Q₁=g_l(1+β)

для обратного

Q₂=g₂(1+β)

или Q = (g_l+ g₂ )·l ·(1+β)

где l – строительная длина трубопровода, м;

β – коэффициент, учитывающий местные потери тепла (потери тепла в фасонных частях, опорных конструкциях, арматуре, фланцах и т.д.) (β≈0,2÷0,3).