При многотрубной надземной прокладке каждый теплопровод рассчитывается в отдельности по приведённой методике.
Подземные теплопроводы
1. Бесканальные теплопроводы
На рис. 4.20 приведены расчётные схемы одно- и двухтрубного бесканального теплопровода.
|
|
|
|
1. Однотрубный теплопровод |
2. Двухтрубный теплопровод |
Рис. 4.20. Расчётные схемы бесканальных теплопроводов
Термическое сопротивление однотрубного теплопровода (рис. 4.20.1) равно
R= Rи + Rг, (4.76)
где Rг - термическое сопротивление грунта, рассчитываемое по формуле Форхгеймера
Rг = (1/2πλг) ln [2h/d + (4 h2/d2 -1) 0,5], (4.77)
а h – глубина заложения оси трубопровода; d – наружный диаметр теплопровода, м; λг – теплопроводность грунта (в ориентировочных расчётах: 0,55 Вт/(м∙К) – для сухих грунтов; 1,1 Вт/(м∙К) – для маловлажных грунтов; 1,7 – для средневлажных грунтов; 2,3 – для сильновлажных грунтов. При h/ d > 2 формула Форхгеймера упрощается
Rг = [ln (4h/d)] / (2πλг), (4.78)
При расчёте q по (4.66) за температуру окружающей среды tо принимают среднегодовую температуру грунта на глубине h. Если h/d < 2, tо принимают равной среднегодовой температуре наружного воздуха, а Rгр рассчитывают по приведённой глубине заложения
hп= h + λг/α, (4.79)
где α = 2-3 Вт/(м2∙К) – коэффициент теплоотдачи на поверхности грунта.
При двухтрубной прокладке вокруг обоих теплопроводов в грунте образуются температурные поля 1, 2 (рис. 4.20.2), которые воздействуют друг на друга, уменьшая теплопотери от каждого из них. Это взаимное влияние адекватно дополнительному термическому сопротивлению Rо, которое рассчитывается по формуле Е.П. Шубина
Rо = (1/2πλг) ln [1 + (2 h/b) 2] 0,5, (4.80)
где b– расстояние между осями двухтрубного теплопровода, м.
Удельные теплопотери двухтрубного бесканального теплопровода рассчитываются по формулам
q1 = [(τ1 - tо)R2 + (τ2 - tо)Rо]/( R1R2 - Rо2), (4.81)
q2 = [(τ2 - tо)R1 + (τ1 - tо)Rо]/( R1R2 - Rо2), (4.82)
где R1 = Rи1 + Rгр, R2 = Rи2 + Rгр – суммарное термическое сопротивление первого и второго теплопровода.
Температурное поле вокруг одно- и двухтрубного бесканального теплопровода, т.е. температура грунта t в любой точке А с координатами (x, y), как это показано на рис. 4.20, рассчитывается по формулам (4.83 и 4.84)
, (4.83)
. (4.84)
При этом температура сетевой воды принимается по температурному графику при средней температуре воздуха рассматриваемого периода (месяца), а пара – максимальная температура на рассматриваемом участке. Расчётное значение tо принимается равным минимальному значению среднемесячной температуры грунта на глубине h в ОП (рассматриваемый месяц), а в НОП – его максимальному значению за НОП.
2. Канальные теплопроводы
На рис. 4.21 приведены расчётные схемы одно- и двухтрубного канального теплопровода. Термическое сопротивление однотрубного теплопровода (рис. 4.21.1) равно
R= Rи + Rн + Rпк + Rк + Rг, (4.85)
где Rпк, Rк – термическое сопротивление внутренней поверхности канала и стенки канала. При расчёте Rк по формуле (4.69) используют эквивалентный диаметр dэ внутреннего и наружного сечения канала, который рассчитывается по площади F (м2) и периметру P (м) соответствующего сечения.
|
|
|
|
1. Однотрубный теплопровод |
2. Двухтрубный теплопровод |
Рис. 4.21. Расчётные схемы канальных теплопроводов
dэ = 4 F/P, (4.86)
В однотрубном теплопроводе при стационарном тепловом потоке уравнение теплового баланса имеет вид (τ – tк)/(Rи + Rн) = (tк - tо)/(Rпк + Rк + Rг), откуда получают формулу для расчёта tк – температуры воздуха в канале
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
