Учебное пособие: Методика расчета теплоснабжения промышленного жилого района
, - коэффициенты,
учитывающие взаимное влияние температурных полей соседних теплопроводов,
определяемые по формулам:
(79)
(80)
здесь , - нормированные линейные
плотности тепловых потоков соответственно для подающего и обратного
трубопроводов, Вт/м.
9. Расчет и подбор компенсаторов
В тепловых сетях широко применяются сальниковые, П -
образные и сильфонные (волнистые) компенсаторы. Компенсаторы должны иметь
достаточную компенсирующую способность для
восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными
опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны
превышать допускаемых (обычно 110 МПа).
Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода , мм,
определяют по формуле:
(81)
где -
средний коэффициент линейного расширения стали,
(для типовых расчетов можно принять ),
- расчетный перепад температур, определяемый по формуле
(82)
где -
расчетная температура теплоносителя, оС;
-
расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС;
L
- расстояние между неподвижными опорами, м (см. приложение №17).
Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов
уменьшают на величину запаса - 50 мм.
Реакция сальникового компенсатора - сила трения в сальниковой набивке определяется по формуле:
(83)
где -
рабочее давление теплоносителя, МПа;
- длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;
- наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
- коэффициент трения набивки о металл, принимается равным 0,15.
При подборе компенсаторов их компенсирующая
способность и технические параметры могут быть определены по приложению.
Осевая реакция сильфонных компенсаторов складывается
из двух слагаемых:
(84)
где -
осевая реакция, вызываемая деформацией волн, определяемая по формуле:
(85)
здесь Dl - температурное удлинение участка трубопровода, м;
e - жесткость волны, Н/м, принимаемая по паспорту компенсатора;
n -
количество волн (линз).
- осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по формуле:
(86)
здесь -
коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщины стенки волны,
равный в среднем 0.5 - 0.6;
D и d
– соответственно наружный и внутренний диаметры волн, м;
- избыточное давление теплоносителя, Па.
При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального
напряжения s у основания короткого плеча угла поворота трассы,
которое определяют для углов поворотов 90о по формуле:
(87)
для углов более 90о, т.е. 90+b, по формуле
(88)
где Dl -
удлинение короткого плеча, м;
l - длина
короткого плеча, м;
Е - модуль
продольной упругости, равный в среднем для стали 2· 105 МПа;
d - наружный
диаметр трубы, м;
- отношение длины длинного плеча к длине короткого.
При расчетах углов на самокомпенсацию величина
максимального напряжения s не должна превышать [s] = 80 МПа.
При расстановке неподвижных опор на углах поворотов,
используемых для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч
угла между опорами не должна быть более 60% от предельного расстояния для
прямолинейных участков. Следует учитывать также, что максимальный угол
поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130о.
10.
Расчет усилий на опоры
Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv,
Н, определяют по формуле:
(89)
где - масса
одного метра трубопровода в рабочем состоянии включающий вес трубы, теплоизоляционной
конструкции и воды, Н/м;
L - пролет
между подвижными опорами, м.
Величина для
труб с наружным диаметром может
быть принята по табл. 4 методического пособия:
Таблица №4 – Масса 1 м трубопровода в рабочем состоянии
, мм
|
38
|
45
|
57
|
76
|
89
|
108
|
133
|
159
|
194
|
219
|
273
|
325
|
, Н/м
|
69
|
81
|
128
|
170
|
215
|
283
|
399
|
513
|
676
|
860
|
1241
|
1670
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 |