Реконструкция схемы внутристанционных коллекторов теплосети (стр. 3 из 16)

Основными требованиями, предъявляемыми к тепловым материалам и конструкциям, являются:

а) низкий объемный вес (не превышающий 600 кг/м³) в сочетании с низким коэффициентом теплопроводности (до 0,1 ккал/м ч °С);

б) достаточная механическая прочность;

в) температуроустойчивость;

г) низкое водопоглощение;

д) малая гигроскопичность.

При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций отдают предпочтение материалам малодефицитным, экономичным, надежным в эксплуатации.

Все теплоизоляционные конструкции, как правило, состоят из основного изоляционного слоя, крепежных элементов, покровного (защитного) и отделочного слоя. Покровный слой придает изоляции правильную форму, защищает ее от внешних механических повреждений и атмосферных осадков.

В качестве защитного покрытия применяют оцинкованную сталь или алюминиевые листы толщиной 0,7-1 мм.

3 Тепловой расчет проектируемой схемы теплосети

В качестве тепловой изоляции используем минераловатные маты марки 150. Толщина теплоизоляционной конструкции 100мм.

Общая формула для определения теплопотерь теплопроводом, ∆Q, ккал/ч, имеет следующий вид:

, (3.1)

где t₁- средняя температура теплоносителя, град.;

t₀- температура окружающей среды, град.;

∑R- сумма термических сопротивлений на пути потока тепла от теплоносителя до окружающей среды, м час град/ккал;

l - длина теплопровода, м;

β- коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла неизолированными частями, арматурой и фасонными частями в долях от потерь труб.

Следует различать граничные, или поверхностные, термические сопротивления, возникающие на поверхности твердого тела, соприкасающейся с воздухом, и внутренние термические сопротивления, возникающие внутри твердого тела.

Граничные термические сопротивления R_п, м*час*град/ккал, определяются по формуле:

, (3.2)

где α- коэффициент теплоотдачи от твердой поверхности к

воздуху, ккал/м² час град;

г_п — радиус поверхности, м.

Внутренние термические сопротивления, R_в, м*час*град/ккал, определяются по формуле:

, (3.3)

где λ- коэффициент теплопроводности изоляции, ккал/м час град; при изолировании минераловатными матами принимается

λ=0,08 Вт/м °С.

r_н и r_в- наружный и внутренний радиусы твердого тела, м.

Ввиду относительно малых значений термических сопротивлений стенки металлической трубы и пограничного сопротивления на внутренней поверхности теплопровода указанными сопротивлениями в практических расчетах можно пренебречь.

Потери тепла при надземных прокладках для трубы с однослойной изоляцией согласно указанному определятся так:

, (3.4)

где α- коэффициент теплоотдачи для воздуха, ккал/м²*час*град, определяемый по следующей приближенной формуле:

,(3.5)

где t_п—температура поверхности изоляции, определяемая по формуле:

(3.6)

w — скорость воздуха около изоляции в м/сек.

Бойлерная установка т.а.9 –общий коллектор

Задаваясь температурой поверхности изоляции 50⁰С,находим α:

ккал/м² ч град.

Потери тепла теплопроводом:

ккал/час.

Проверим температуру поверхности изоляции по формуле:

⁰С.

м час град/ккал.

м час град/ккал.

Пересчитаем значение α:

Тогда

ккал/час.

Расчет остальных участков трубопроводов аналогичен. Результаты сведены в таблицу 5:

Таблица 5- Тепловые потери участков трубопроводов

Участок трубопровода	∆Q, ккал/час	tп,0С	α, ккал/м2*час*град	∆Q, ккал/час
т.а.9 –общий коллектр	60163	24,23	17,45	60025
т.а.10-общий коллектр	45523	24,23	17,45	45411
т.а.11 –общий коллектор	136123	24,29	17,46	135824
Перемычка т.а.9-ТП-2	4653	24,23	17,45	4641
Перемычка т.а.10-ТП-2	1283	24,23	17,45	1280
Перемычка т.а.11-ТП-2	3216	24,29	17,46	3208
Задвижки С1 и С2-ТП1	105100	24,21	17,45	104874
Задвижки 123,122-ТП2	186451	24,13	17,45	186014
Задвижки 124 и 125- ТП3	111229	24,08	17,45	111133
Перемычки между ТП1 и ТП2	94643	24,08	17,45	94561
Перемычка между ТП1 и ТП3	208071	24,21	17,45	207621
Задвижки III-СП-15 и III-СП-14 до ВК №3 и №4	98828	24,23	17,45	98585

Потери теплоты в проектируемой схеме за максимально холодные сутки -31⁰С равны 1053,2* 10³ ккал/час.

4 Гидравлический расчет теплосети

По данным таблиц отпуска тепла на каждого потребителя составляем таблицу расходов и теплоты горячей воды на три теплопункта. По годовым графикам потребления вычисляем максимальный расход горячей воды в месяц.

Для ТП- 1 G_макс=2780408 тн/мес=3737,1 тн/час.

Для ТП-2 G_макс = 857077 тн/мес = 1152тн/час.

Для ТП-3 G_макс =1811849 тн/мес=2435,3 тн/час.

4.1 Гидравлический расчёт существующих трубопроводов теплосети

Исходные данные для гидравлического расчёта трубопроводов представлены в таблице 7.

Бойлерная установка т.а.9 –общий коллектор:

Линейное падение давления в трубопроводе сетевой воды

, Па:

Таблица 7 - Характеристика существующих трубопроводов

Тип трубопровода	Диаметр трубопровода, м	Длина трубопровода, м			Плотность воды,	Расход воды, т/ч
		прямого		обратного
Бойлерная установка т.а.9 –общий коллектор	0,630	150	159		968,6	2350
Бойлерная установка т.а.10 –общий коллектор	0,630	113,5	116,5		968,6	2350
Бойлерная установка т.а.11 –общий коллектор	0,630	381	345		968,6	2250
Перемычка т.а.9-ТП-2 (I-C-18- I-C-23)	0,630	11,6	5,1		968,6	2350
Перемычка т.а.10-ТП-2 (II-C-18- II-C-23)	0,630	3,2	3,5		968,6	2350
Перемычка т.а.11-ТП-2 (III-C-18- III-C-23)	0,630	9	7,7		968,6	2250
Задвижки С1 и С2 -ТП1	1,0200,920	189,58	189,58		974,9	3737,1
Задвижки 123 и 122- ТП2	0,920	419,1	419,1		958,3	1152
Задвижки 124 и 125- ТП3	1,020	228	231,1		965,3	2435,3
Перемычки между ТП1 и ТП2	0,5300,630	194192	194192		974,9	3737,1
Перемычки между ТП1 и ТП3	0,530	391			974,9	3737,1
Задвижки III-СП-15 и III-СП-14 до ВК №3 и №4	0,820	246,4	146,4		965,3	1950

,(4.1)

где

- удельное падение давления, Па/м;

(4.2)

- коэффициент, зависящий от абсолютной шероховатости трубопровода, принимаемый по таблице;

, /2, с.191/|

Местное падение давления в трубопроводе подвода сетевой воды

, Па:

, (4.3)

где

- эквивалентная длина местных сопротивлений, м.

,(4.4)

где

- коэффициент, зависящий от абсолютной шероховатости трубопровода;

, /2, с.191/

- сумма коэффициентов местных сопротивлений арматуры и фасонных частей.

Местные сопротивления:

, /2, с.444 /

.