Система теплоснабжения от котельной (стр. 12 из 18)

Из уравнения (8.3) находим термическое сопротивление изоляции

R_из = R- (R_тр + R_гр + R_н) (8.8)

R_из = 0,851 – (0,075+0,106+0,026) = 0,644 (м·С)/Вт

Толщина изоляции

, м, определяется по формуле

(8.9)

Расчетную толщину для жестких, ячеистых материалов из неуплотняющихся материалов и пенопластов следует принимать ближайшую по соответствующим государственным стандартам и техническим условиям.

Для изолируемых трубопроводов с положительными температурами рабочих сред толщина теплоизоляционного слоя должна быть проверена по допустимой температуре на поверхности изоляции [6]. Температура на поверхности тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, не должна превышать температурных пределов применения материалов покровного слоя, но не выше t^нп= 75 °С [5].

Определение действительной температуры на наружной поверхности изоляции осуществляется на основании решения уравнения плотности тепловых потоков: теплопроводности, проходящего через слой изоляции трубопровода за счет разности температур (τср-tп) и конвективного, уходящего с наружной поверхности трубопровода – (tп – tо):

, (8.10)

Отсюда

, (8.11)

При подземной прокладке вместо R_н необходимо подставлять R_гр.

Результаты расчётов сведём в таблицу. Единица измерения термического сопротивления в таблице принята (м·ºС)/Вт, коэффициента теплоотдачи – Вт/(м²·ºС), теплопотерь – Вт/м, температуры – ºС.

Аналогично рассчитываем толщину изоляцию для всех участков. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 – Результаты расчета тепловой изоляции

Участок	напр	dвн	dнар	Rск	αнар	Rгр	qн	тау	k	R	Rиз	δизол	tпов
И-ПП	прямой	0,207	0,219	-	20	-	52,4	85	0,98	1,741	1,691	0,082	-1,8
	обратн	0,207	0,219	-	20	-	52,4	62,5	0,98	1,303	1,253	0,058	-1,8
И-ТК	прямой	0,359	0,377	0,026	10	0,106	99	85	0,95	0,851	0,644	0,035	16,3
	обратн	0,359	0,377	0,026	10	0,106	99	62,5	0,95	0,611	0,412	0,03	18,1
ТК-Ж1	прямой	0,408	0,426	0,026	10	0,106	108	85	0,95	0,78	0,587	0,05	18,4
	обратн	0,408	0,426	0,026	10	0,106	108	62,5	0,95	0,56	0,367	0,031	19,8
ТК-Ж2	прямой	0,309	0,325	0,026	10	0,106	69,2	85	0,95	1,217	1,01	0,068	13
	обратн	0,309	0,325	0,026	10	0,106	69,2	62,5	0,95	0,875	0,668	0,044	13,4

Из конструктивных соображений принимаем толщину изоляции на обратном трубопроводе равной толщине изоляции на прямом.

8.3 Расчёт тепловых потерь

Значения тепловых потерь тепловыми сетями через теплоизоляционные конструкции в общем виде зависят:

- от вида теплоизоляционной конструкции и примененных теплоизоляционных материалов;

- температурного режима;

- параметров окружающей среды;

- материальной характеристики тепловой сети.

Проведем расчет участка И-ТК

Учет местных тепловых потерь в соответствии с [6] может быть выражен через ксум, величина которого зависит от вида прокладки:

. (8.12)

где k_сум – коэффициент, учитывает потери теплоты через арматуру, фланцы и опоры. Для подземной бесканальной прокладки k_м = 1,15;

ℓ – длина участка.

Расчет действительной удельной линейной потери для действительных условий определяется следующим образом:

а) для воздушной прокладки

(8.13)

б) для подземной канальной прокладки определяется следующим образом

, (8.14)

где

– температура воздуха в канале, .

Температура воздуха в канале многотрубного теплопровода t^ко, ⁰С, определяется по формуле

(8.15)

где Rк-о = Rск+ Rгр, – суммарное термическое сопротивление внутренней поверхности стенок канала и грунта, (м·С)/Вт

Rпод=Rиз под+Rн – термическое сопротивление подающего трубопровода, (м·С)/Вт

Rобр=Rиз обр+Rн – термическое сопротивление обратного трубопровода, (м·С)/Вт

Rпод = 0,644+0,075=0,719 (м·С)/Вт,

Rобр=0,377+0,075=0,452 (м·С)/Вт,

Rк-о=0,026+0,106=0,132 (м·С)/Вт.

Вычисляем t^ко по формуле (8.15)

25,4⁰С

Вычисляем удельную линейную потерю по формуле (8.14)

157,699 Вт/м

Вычисляем местные тепловые потери по формуле (8.13)

163218,9 Вт

Расчеты участков ТК-Ж1 и ТК-Ж2 аналогичны. При расчете участка И-ПП, который имеет надземную прокладку, линейные потери

следует считать по формуле (8.13) для прямого и обратного направлений.

Результаты расчетов всех участков сводим в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 Результаты расчёта тепловых потерь

Участок	ℓ, м	Направление	R, (м·ºС)/Вт	Rпод, (м·ºС)/Вт	Rобр, (м·ºС)/Вт	Rк.о., (м·ºС)/Вт	tок, 0С	qI, Вт/м	Qтп, Вт
										И-ПП	500	прямой	1,741	-	-	-	-	52,398	60253,7
обратный	1,303	-	-	-	-	52,391
И-ТК	900	прямой	-	0,719	-	0,132	25,4	157,699	163219
		обратный	-	-	0,452
ТК-Ж1	1700	прямой	-	0,648	-	0,132	10,4	40,9091	79977,3
		обратный	-	-	0,428
ТК-Ж2	2000	прямой	-	1,085	-	0,132	17,9	97,7273	224773
		обратный	-	-	0,743
Итого:									528223

9. Тепловой и гидравлический расчёты

паропровода

Задачей данного раздела является расчет паропровода. Как уже отмечалось, технологические тепловые нагрузки промышленного предприятия полностью покрываются паром. Гидравлический расчёт паропровода и его тепловой расчёт составляют единое целое.

Исходными данными при гидравлическом расчете паровых сетей являются параметры пара у потребителя и на источнике системы теплоснабжения .

Исходные данные:

– Тепловая нагрузка на технологию

– Коэффициент возврата конденсата кВК=0,8;

– Температура возвращаемого конденсата tВК=80°С;

– Давление и температура пара у потребителя, соответственно РП=0,415 МПа, tП=150°С.

– Давление пара на источнике РП=1,4 МПа.

Расход пара Dп, кг/с, находят по выражению

, (9.1)

где hг.п – энтальпия греющего пара, hг.п=2846,2 кДж/кг;

кв.к – коэффициент возврата конденсата, кв.к=0,8;

tк – температура возвращаемого конденсата;

tх.в – температура холодной воды, ^оС;

Qп.п – тепловая нагрузка по пару промышленного предприятия, Qп.п =26 МВт.

кг/с.

9.1 Гидравлический расчет паропровода

Перепад давления

DР=РИ-РП, (9.2)

DР =0,465-0,415=0,05 МПа.

Рассчитываем линейное падение давления на участке по формуле

, (9.3)

где l – длина участка, м;

α – коэффициент, учитывающий местные сопротивления

, (9.4)

.

Линейное падение давления найдем по формуле (9.3)

Па/м.

Определяем предварительно средние значения абсолютного давления и температуры

, (9.5)