Проектирование системы теплогазоснабжения для здания в городе Благовещенск, страница 5

q –  общий вес 1м трубы с водой и изоляцией q=165 кг;

Принимаем большую из сил 18,9[т].

11. Расчет угла, работающего на самокомпенсацию

Расчет ведется согласно [8, табл.10.19].

Исходные данные:

- наружный диаметр D_н=273 мм;

- толщина стенки трубы s=7мм;

- угол поворота  - 90º;

- длина большего плеча l_б=64 м;

- длина меньшего плеча l_м=50 м;

- максимальная температура теплоносителя – 140 ºС;

- расчётная температура наружного воздуха – -34 ºС.

Для  данного участка силы упругой деформации, кгс, в заделке меньшего плеча находятся по следующим  формулам:

Продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке меньшего плеча, кгс/мм² определяется по [10, табл.VI.27]:

Соотношение плеч ; расчётная разность температур Dt=140-(-34)= 174 ºC.

По номограмме [8, рис.10.26] определяем значение вспомогательных коэффициентов при n=1,5:С_а=3,6; С_b= 1,98; С_c=2,62; А=12,1; В=6,3.

Значения вспомогательных величин для D_н=27,3 см и s=7 мм [8, табл.10.21]:кгсм²/град,   кгсм/мм² град.

кгс/мм²

кгс/мм²

кгс/мм²

Полученные значения s не превышают заданного предела 10 кгс/мм², следовательно, размеры плеч достаточны.

12. Расчет сальникового компенсатора

Расчет одностороннего сальникового компенсатора осуществляется согласно [8, гл.4]

Длина между неподвижными опорами l= 53 м;

Наружный диаметр D_н = 159 мм;

Максимальная температура теплоносителя Т1=140 ⁰С;

Расчётная температура наружного воздуха_.t_н =-34⁰С;

Температура наружного воздуха, при которой производится монтаж трубопровода t_м= +10 ⁰С;

По таблице 4.16[8], для одностороннего сальникового компенсатора по МН 2593-61, максимальная длина компенсатора А=990 мм и наибольшая его компенсирующую способность l_к= 300мм.

Полное тепловое удлинение участка, мм, определяется по формуле 4.3 [8]:

a=1,2*10^-5 – коэффициент линейного расширения трубной стали, мм/м⁰С;

t=Т1=140⁰С – расчетная температура теплоносителя;

t_но=tн=-34 ⁰С – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления;

Расчётная компенсирующая способность компенсатора:

z = 50 мм [2, п.7.31];

Установочная длина компенсатора определяется по формуле 4.2 [8]:

Монтажная длина компенсатора определяется по формуле 4.4 [8]:

13. Расчет П-образного компенсатора.

Расчет производится по [8, гл.10].

Диаметр трубопроводаDн= 426 мм;

Расстояние между неподвижными опорами L =89 м;

Максимальная температура теплоносителя Т1=140 ⁰С;

Расчётная температура наружного воздуха_.t_н =-34⁰С.

Тепловое удлинение определяется по формуле [8, ф. 10.39]:

Расчётное тепловое удлинение с учётом предварительной растяжки в размере 50% составит:

При спинке компенсатора, равной половине вылета компенсатора, т.е. при В=0,5Н и припо [8, рис.10.74] находим вылет компенсатора Н=5,8 м и силу упругой деформации р_к=0,47тс.

14. Подбор конструкции тепловой изоляции и расчёт толщины основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети

Расчёт изоляции производим в соответствии с указаниями [3, п.3] для подающего трубопровода головного участка тепловой сети.

Расчёт толщины теплоизоляционного слоя производится по нормированной плотности теплового потока.

Толщина теплоизоляционного слоя, м, определяется по формуле 2 [3]:

где d – наружный диаметр изолируемого объекта, d=0,426м;

где:λ_k– коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя, Вт/(м·ºС), в              качестве  теплоизоляционного материала принимаем полуцилиндры и цилиндры минераловатные на синтетическом связующем по ГОСТ 23208-83 марки 150, принимается по [3, прил.1]:

где t_m – средняя температура теплоизоляционного слоя, ºС:

где    t_w– температура вещества, ºС:

Т_1п–температура теплоносителя в подающей магистрали при температуре наружного перелома, ºСТ_1п=60 ºС

Т_1р – температура воды соответственно в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха,  Т_1р=140°С

n_ос – продолжительность отопительного сезона, n_ос= 5568 ч

n₁ – 5088 ч по графику.

λ_k=0,051+0,0002·62,1 =0,063 Вт/м^оС

r_tot – сопротивление теплопередачи теплоизоляционного слоя, (м·ºС)/Вт:

где:    t_е=2,2 ºС – температура окружающей среды,за которую принимается при величине заглубления верхней части перекрытия канала 0,7 м и менее средняя за год температура наружного воздуха;

q_е=105 Вт/м – нормированная линейная плотность теплового потока с 1 м                   длины цилиндрической теплоизоляционной конструкции, принимается по [3, прил.7, табл.1]            

K₁=1,04– коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и                теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода[3, прил.10].

α_е=29 Вт/м^оС– коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, принимаемый по [3, прил.9].

В=е ^0,29 = 1,33

Минимальная толщина теплоизоляционного слоя по [3, п.4.2]  равна 40 мм и  по  поэтому рассчитанная толщина изоляции подходит по этим условиям.

Толщину теплоизоляции на обратном трубопроводе принимаем 50 % от толщины теплоизоляции на подающем трубопроводе 72·0,5= 36 мм

По [3, прил.3] для покровного слоя принимаем материал не основе природных полимеров – стеклорубероид по ГОСТ 15879-70.

15. Расчет подогревательной установки ИТП.

Расчёт пластинчатых водоподогревателей ведём согласно [4, прил.5].

Распределение расчётной тепловой производительности водоподогревателей между I и II ступенями осуществляется сходя из условия, что нагреваемая вода во II ступени догревается до температуры Т3=55^оС, а в I ступени – до температуры t, принимаемой на 5^оС менее температуры сетевой воды в обратном трубопроводе в точке излома графика.

По программе подбора кожухотрубных теплообменников подбираем теплообменник для системы горячего водоснабжения. Результат расчета представлен в табличной форме. Для первой ступени выбран подогреватель ПВ-z-06 (4м), см. табл. 10. Для второй ступени выбран подогреватель ПВ-z-06 (4м), см. табл. 11.