Опорный конспект дисциплины «Источники и системы теплоснабжения предприятий», страница 61

По нормативным требованиям (СНиП 41-02-2003) количество БА должно быть не менее двух, а их общая ёмкость составлять десятикратную величину среднечасового расхода воды на ГВС. При этом должно быть предусмотрено непрерывное обновление воды в БА.

В ИТ СТЗ с тепловой мощностью 100 МВт и более предусматривается установка баков (не менее двух) запаса химически очищенной и деаэрированной подпиточной воды, ёмкость которых должна составлять 3 % объёма воды в СТ.

Гидравлические режимы ТС необходимо изучить самостоятельно по основному учебнику [1] (Глава 6), а дополнительный материал найти в работе Н.М. Зингера[56].

4.4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОПРОВОДОВ

4.4.1. Задачи и методика теплового расчёта

Тепловой расчёт теплопроводов сводится к решению следующих задач:

1) определение тепловых потерь теплопроводом;

2) расчёт температурного поля вокруг теплопровода;

3) выбор теплоизоляционной конструкции (ТИК) теплопровода в соответствии с нормативными теплопотерями;

4) расчёт падения температуры теплоносителя по длине теплопровода.

Теплопроводы надземной прокладки

Рассмотрим основные зависимости теплового расчёта применительно к однотрубному теплопроводу надземной прокладки (паропровод ГВС от котельной или ТЭЦ предприятия). Линейная плотность теплового потока (на 1 м длины изолированного трубопровода), которая в основном учебнике [1] представлена как удельные тепловые потери, при температуре теплоносителя τ (°С) и температуре окружающей среды tо (°С) рассчитывается по формуле, Вт/м

q = (τ - tо)/R,                                                  (4.66)

где R – суммарное термическое сопротивление теплоизоляционной конструкции (м∙К/Вт), которое для изолированного теплопровода надземной прокладки представляет собой сумму

R= Rв + Rтр + Rи + Rн,                                       (4.67)

где Rв, Rтр, Rи, Rн – термические сопротивления внутренней поверхности трубы, стенки трубы, слоя изоляции и наружной поверхности изоляции.

Значения Rв и Rтр практически не влияют на значение R, т.е.

R= Rи + Rн,                                                   (4.68)

Rи= [ln (d2/d1)]/2πλ,                                         (4.69)

Rи= 1/(πd2α),                                                    (4.70)

где d1, d2 – внутренний и наружный диаметр слоя изоляции, м; λ - теплопроводность слоя изоляции, Вт/(м∙К); α – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции, Вт/(м2∙К), который в общем случае представляет собой сумму коэффициентов теплоотдачи излучением αл и конвекцией αк

α = αл + αк,                                                     (4.71)

αл= С [(Т/100)4 + [(То/100)4]/(t + tо),                                (4.71а)

αк= 11,6 + 7 w 0,5,                                               (4.71б)

где С = 4,4-5,0 постоянная излучения «серых» тел, Вт/(м2∙К4); t и (Т = t + 273) – температура излучающей поверхности, °С и (К); w – скорость ветра, м/с.

Таким образом, линейная плотность теплового потока надземного изолированного теплопровода рассчитываются по формуле

q = (τ - tо)/(Rи + Rн),                                               (4.72)

а на участках без изоляции

q = (τ - tо)/ Rн,                                                     (4.73)

Температурное поле теплопровода надземной прокладки представляет собой изменение температуры по толщине изоляции. Такое поле строят на основе уравнения теплового баланса для рассматриваемого сечения (радиуса) в стационарном (установившемся) режиме. Например, уравнение теплового баланса для отыскания температуры tп на поверхности изоляции имеет вид (τtп)/Rи = (tп - tо)/Rн,  откуда   

tп = (τ/Rи + tо/ Rн)/ (1/Rи + 1/ Rн).                                (4.74)

При использовании теплопровода в ППУ-изоляции с гидроизоляционной полиэтиленовой оболочкой можно рассчитать температуру tи на границе слоя ППУ и полиэтиленовой оболочки с термическим сопротивлением Rпо по уравнению теплового баланса (τtи)/Rи = (tн - tо)/(Rпо + Rн), откуда

tи = [τ/Rи + tо/(Rпо + Rн)]/ [1/Rи + 1/(Rпо + Rн)].                        (4.75)