Системы теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения. Тепловое потребление. Совместная работа ТЭЦ и пиковых котельных. Определение стоимости (годовых затрат) перерасхода топлива, страница 33

б) Сальниковые – для Р ≤ 2,5 МПа, Т ≤ 300ºС и d_у ≥ 100 мм;

в) Сильфонные - Р ≤ 2,5 МПа, Т ≤ 200ºС, t_н ≤ -40ºС и d_у ≥ 100 мм.

      При гидравлическом расчете трубопроводов компенсаторы учитываются как местные сопротивления. Количество компенсаторов на участке трубопровода определяется по l_доп. l_доп определено для каждого d_у из условия, чтобы трубопровод был жестким стержнем и не прогибался: l_доп = f (d_у , вид прокладки).

      Если принимают сальниковые компенсаторы, то их устанавливают спарено, т.к. для их обслуживания на трассе делают специальные ТК.

Вылет П – образного компенсатора :  , см;

b [см] – ширина компенсатора;

Δ [см] – удлинение трубопровода на участке между неподвижными опорами;

d [см] – наружный диаметр трубопровода;

[σ_изг] = 1100 кГ/см² - для П – образных компенсаторов со сварными отводами.

Решают методом последовательного приближения или задают l = b.

Для лиро- и L  образных компенсаторов , см.

Расчетные нагрузки на трубопроводы.

      При расчете изгибающих напряжений и деформаций трубопровод, лежащий на свободных опорах, рассматривается как многопролетная балка.

      При одинаковой длине пролета между свободными опорами максимальный изгибающий момент в многопролетном трубопроводе возникает на опоре:

 , где

l [м] – длина пролета между опорами;

q [Н/м] – удельная нагрузка на единицу длины трубопровода:

q_в [Н/м] – удельная вертикальная нагрузка от массы трубы, теплоносителя, теплоизоляции и снега;

q_г [Н/м] – удельная горизонтальная нагрузка от ветрового давления:

, где К – аэродинамический коэффициент;

                                       К = 0,7 – для одиночной трубы;

                                       К = 1 – для двух и более труб.

υ [м/c] – скорость ветра;

ρ [кг/м³] – плотность воздуха;

d_н [м] – наружный диаметр изолированного трубопровода.

      Снеговая  и ветровая нагрузка учитываются только для надземной прокладки тепловых сетей. Значение удельной снеговой нагрузки подсчитывается из нагрузки снега, приходящейся на 1 м² горизонтальной площади изолированного трубопровода, которая в среднем 500-1000 Н/м².

      Изгибающий момент, возникающий в середине пролета:

; На 0,2ּl от опоры М_изг = 0.

Максимальный прогиб располагается посередине пролета.

Пролет между свободными опорами определяется из условия:

[σ_изг] – допустимое изгибающее напряжение, ориентировочно [σ_изг] = 35 МПа;

W [м³] – момент сопротивления трубы (по справочнику как f (d)).

Тогда длина пролета:

Можно определить по приближенной формуле:

 - точность ± 100 мм.

Усилия на неподвижные опоры.

      Усилия, воспринимаемые неподвижной опорой, складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, сил трения в подвижных опорах и сальниковых компенсаторах и сил упругой деформации П – образных компенсаторов и самокомпенсации.

Осевое усилие от внутреннего давления теплоносителя:

 , Н, где

а – коэффициент, учитывающий передачу усилия от внутреннего давления теплоносителя на опору:  а = 0 – разгруженные неподвижные опоры (РНО); а = 1 – неразгруженные неподвижные опоры (ННО);

Р_раб – внутреннее рабочее давление в трубопроводе; по СНиПу (п.7.6) – Р_под у ТЭЦ, Па;

F_тр - м², площадь поперечного сечения трубопровода по внутреннему размеру.

      Результирующая реакция подвижных опор:  , Н, где

µ - коэффициент трения на неподвижных опорах (по СНиПу);

q_в – вес 1 пм трубы в рабочем состоянии, Н/м;

l [м] – длина трубопровода от неподвижной опоры до угла поворота или сальникового компенсатора.

 ; 

Силы трения в сальниковых компенсаторах: , Н

и , Н, где

n [шт] – число болтов компенсатора;

f_н [м²] – площадь поперечного сечения набивки компенсатора: ;

d_вк – внутренний диаметр корпуса компенсатора, м;

d_нк – наружный диаметр патрубка компенсатора, м;

l_н [м] – длина слоя набивки по оси компенсатора;

Р_раб [Па] – рабочее давление теплоносителя.

      Из всей усилий, действующих на неподвижную опору, наиболее значительным является неуравновешенная сила внутреннего давления. По сравнению с этой силой, остальные реакции, действующие на неподвижную опору, невелики. В приближенных расчетах можно усилия на неподвижную опору определить как: