Дипломная работа: Реконструкция теплоснабжения ОАО "САРЭКС" с разработкой собственной котельной
Dн –
наружный диаметр, мм.
3.4
Построение продольного профиля
Продольный профиль
представлен на 4 листе графической части данного проекта.
Продольный профиль
участка тепловой сети строится в масштабе: по вертикали 1:100, 1:50; по
горизонтали: 1:500, 1:1000. Его построение начинают с определения минимальной
глубины теплового параметра по трассе с учётом габаритных размеров
устанавливаемого в них оборудования.
На профилях сетей
указывают:
поверхность земли;
уровень грунтовых вод;
пересекаемые
автомобильные дороги, железнодорожные и трамвайные пути, кюветы, а также другие
подземные и надземные коммуникации и сооружения, влияющие на прокладку
проектируемых сетей, с указанием их габаритных размеров, высотных отметок, и
при необходимости координат или привязок;
каналы, тоннели, ниши П‑образных
компенсаторов, эстакады, отдельно стоящие опоры, вентиляционные шахты,
павильоны и другие сооружения и конструкции сетей;
трубопроводы бесканальной
прокладки;
неподвижные опоры.
Трубопроводы в каналах,
тоннелях, камерах и нишах не изображают.
На профилях сетей
надземной прокладки трубопроводы каждого яруса изображают одной сплошной
основной линией.
Отметки сетей проставляют
в характерных точках, в местах пересечений с автомобильными и железными
дорогами, трамвайными путями, инженерными коммуникациями и сооружениями,
влияющими на прокладку проектируемых сетей. Величины отметок и длины участков
сетей указывают в метрах с двумя десятичными знаками, а величины уклонов ‑
в процентах. При надземной прокладке тепловых сетей, под профилями сетей помещают
таблицу по форме 3, рис.3.
Форма 3.
Проектная отметка земли |
Натуральная отметка земли |
Отметка верха несущей
конструкции
|
Отметка низа трубы |
Уклон, % Длина, м |
Номер поперечного разреза |
Развернутый план |
Рис.3
4.
Тепловой расчёт изоляционных конструкций трубопроводов
В задачу теплового
расчёта теплоизоляционных конструкций входит:
выбор конструкций и толщины
тепловой изоляции;
определение тепловых
потерь теплопровода;
расчёт падения
температуры теплоносителя по длине теплопровода.
В качестве изоляционного
материала применяются – маты минераловатные шивные марки 100.
Тепловой расчёт
проводится для подающего трубопровода первого участка.
Определяется термическое
сопротивление слоя изоляции по формуле:
Rи = (1/2·π)·λ· ln(dн
/dтр), (4.1)
где λ – коэффициент
теплопроводности, Вт/м·К;
dн – наружный
диаметр трубы с учётом изоляции, м;
dтр – наружный
диаметр трубы, м.
λ = 0,045 + 0,021·
tм, (4.2)
где tм – температура воды в трубопроводе, оС.
tм = tпр / 2, (4.3)
tм = 150/2 = 75 оС,
λ = 0,045 + 0,021·
75 = 0,06 Вт/м·К.
Толщина изоляции
принимается равной 0,08 м.
Rи = (1/2·3,14·
0,06)· ln(0,354 /0,194) = 1,59 м·К/Вт.
Предварительно задаётся
температура на поверхности изоляции
tн = 34,5 оС, и определяется
коэффициент теплоотдачи:
α = 9,3 + 0,047·
(tн – tо) + 7,0· √W, (4.4)
где tо – температура окружающей среды,
оС;
W – скорость движения
воздуха, для г. Саранска W =3,8 м/с.
α = 9,3 + 0,047·
(34,5 +30) + 7,0· √3,8 = 26,0 Вт/м2 ·К.
Определяется термическое
сопротивление трубопровода:
Rн = 1/ Π
· αн· dн, (4.5)
Rн = 1/ 3,14·
26,0 · 0,194 = 0,063 м·К/Вт.
Уточняется температура на
поверхности изоляции:
tн' = ( tпр / Rи – tо / Rн ) / (1/ Rи +1/ Rн ), (4.6)
tн' = ( 150 / 1,59 +30 / 0,063
) / (1/ 1,59 +1/ 0,063 ) = 34,5 оС.
Определяются линейные
потери теплоты:
Qл = l· ( tн
– tо ) / ( Rн + Rн), (4.7)
Qл = 90 · ( 150+30) / ( 1,59+0,063) = 9800,4 Вт.
Аналогичный расчёт
проводится для обратного трубопровода.
Определяется термическое
сопротивление слоя изоляции по формуле:
Rи = (1/2·π)·λ· ln(dн
/dтр), (4.8)
где λ – коэффициент
теплопроводности, Вт/м·К;
dн – наружный
диаметр трубы с учётом изоляции, м;
dтр –
наружный диаметр трубы, м.
λ = 0,045 + 0,021·
tм, (4.9)
где tм – температура воды в трубопроводе, оС.
tм = tпр / 2, (4.10)
tм = 70 / 2 = 35 оС,
λ = 0,045 + 0,021·
35 = 0,05 Вт/м·К.
Толщина изоляции
принимается равной 0,08 м.
Rи = (1/2·3,14·
0,05)· ln(0,354 /0,194) = 1,9 м·К/Вт.
Предварительно задаётся
температура на поверхности изоляции tн = 34
оС, и определяется коэффициент теплоотдачи:
α = 9,3 + 0,047·
(tн – tо) + 7,0 · √W, (4.11)
где tо – температура окружающей среды,
оС;
W – скорость движения
воздуха, для г. Саранска W=3,8 м/с.
α = 9,3 + 0,047·
(34 + 30) + 7,0 · √3,8 = 25,95 Вт/м2 ·К.
Определяется термическое
сопротивление трубопровода:
Rн = 1/ Π
· αн· dн, (4.12)
Rн = 1/ 3,14·
25,95· 0,194 = 0,063 м·К/Вт.
Уточняется температура на
поверхности изоляции:
tн' = ( tпр / Rи – tо / Rн ) / (1/ Rи +1/ Rн ), (4.13)
tн' = ( 70 / 1,9 +30 / 0,063 )
/ (1/ 1,9 +1/ 0,063 ) = 33,8 оС.
Определяются линейные
потери теплоты:
Qл = l · ( tн
– tо ) / ( Rн + Rн), (4.14)
Qл = 90 · ( 70+30) / ( 1, 9+0,063) = 4584,8 Вт.
Тепловой расчёт остальных
участков тепловой сети производится аналогично, результаты расчёта заносятся в
таблицу 4.
Общие тепловые потери
сети определяются по формуле:
Q∑ = Qл + Qм = Qл (1+ β),
(4.15)
где β = 0,15[1].
Для прямой магистрали:
Q∑ = (9800,4 + 600 + 1006,9 + 1006,9 +
977,3 + 2443,4 + 2391,6 + 5178,5 +5600 + 2265,7) · (1+0,15) = 35961,3 Вт.
Для обратной магистрали:
Q∑ = (4584,8 + 272,7 + 468,7 + 468,7 +
459,7 + 1149,4 + 1137,7 + 2371,5 + 2545,5 + 1054,7) · (1 + 0,15) = 16690,4
Вт.
Таблица 4.
Результаты
теплового расчёта
№ участка
|
Dн,
мм
|
Трубопроводы
|
Прямой
|
Обратный
|
Rи,
м·К/Вт
|
Rн,
м·К/Вт
|
tн,
оС
|
Qл,
Вт
|
Rи,
м·К/Вт
|
Rн,
м·К/Вт
|
tн,
оС
|
Qл,
Вт
|
1 |
194 |
1,59 |
0,063 |
34,5 |
9800,4 |
1,9 |
0,063 |
34 |
4584,8 |
2 |
57 |
3,50 |
0,100 |
33,0 |
600,0 |
4,3 |
0,100 |
33 |
272,70 |
3 |
45 |
4,02 |
0,270 |
37,0 |
1006,9 |
4,85 |
0,270 |
36 |
468,70 |
4 |
45 |
4,02 |
0,270 |
37,0 |
1006,9 |
4,85 |
0,270 |
36 |
468,70 |
5 |
38 |
4,40 |
0,320 |
38,0 |
977,3 |
4,9 |
0,320 |
37 |
459,70 |
6 |
38 |
4,40 |
0,320 |
38,0 |
2443,4 |
4,9 |
0,320 |
37 |
1149,4 |
7 |
89 |
2,72 |
0,140 |
35,0 |
2391,6 |
3,2 |
0,140 |
35 |
1137,7 |
8 |
159 |
1,80 |
0,077 |
35,0 |
5178,5 |
2,2 |
0,077 |
34 |
2371,5 |
9 |
57 |
3,50 |
0,100 |
33,0 |
5600,0 |
4,3 |
0,100 |
33 |
2545,5 |
10 |
45 |
4,02 |
0,270 |
37,0 |
2265,7 |
4,85 |
0,270 |
36 |
1054,7 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 |