5.1. Основные расчетные зависимости

В задачу теплового расчета изоляции входят:

А) по заданным (нормированным) теплопотерям определение требуемой толщины основного слоя изоляционной конструкции;

Б) определение потерь тепла теплопроводом при известной кон­струкции тепловой изоляции и толщине ее основного слоя;

В) расчет температур на поверхности теплоизоляционной кон­струкции и воздуха в канале;

Г) расчет температурного поля грунта вокруг теплопровода;

Д) определение падения температуры теплоносителя по длине теплопровода;

Е) расчет экономической толщины основного слоя изоляцион­ной конструкции.

Тепловой расчет изоляции может вестись.

А) по нормированной плотности теплового потока через изоли­рованную поверхность теплопровода (нормированные теплопо — гери);

Б) по заданной величине понижения температуры пара (паро­проводы);

В) по заданному количеству конденсата в паропроводах,

Г) по заданной температуре на поверхности изоляции.

Исходными данными при тепловых расчетах являются темпе­ратура теплоносителя, тсплофизические характеристики слоев теплоизоляционной конструкции, грунта и канала при подземной прокладке, температура окружающей среды (грунта, воздуха)

Уравнение для определения потерь тепла, Вт

А<2 = ^Ф Ш

В этой формуле /3- коэффициент, учитывающий дополнитель­ные потери тепла изолированными опорами, арматурой, фасон­ными частями, компенсаторами. Величину /3 следует принимать

При бесканальной прокладке /3= 1,15; при надземной прокладке, а также подземной в тоннелях и каналах /3= 1,2 для трубопроводов условным проходом до 150 мм и /3 = 1,15 для трубопроводов ус­ловным проходом более 150 мм [3, табл. 4].

Длина теплопровода ^ , м принимается по генплану как рас­четная длина участка. При наличии "П"-образных компенсаторов при расчете значения ? следует учитывать реальную длину теп­лопровода с учетом вылетов компенсаторов.

Температуру теплоносителя т, °С следует принимать:

— для водяных сетей — среднегодовую температуру сетевой воды;

— для паровых сетей — среднюю по длине паропровода макси­мальную температуру пара;

-для конденсатопроводов и сетей горячего водоснабжения — максимальную температуру конденсата или горячей воды.

Среднегодовая температура сетевой воды определяется по вы­ражению

Т _ Т1П1+Т2П2+""Т12П12 Ср. год П1+П2+—П12 ‘ (2)

Где т,, т2,…, т|2 — средние температуры сетевой воды по месяцам года, определяемые по графику центрального качественного ре­гулирования в зависимости от среднемесячных температур наруж­ного воздуха;

П,, п2, , п|2 — продолжительность в часах каждого месяца.

За расчетную температуру t0, °С окружающей среды необхо­димо принимать:

— в тоннелях — 40°С;

-при прокладке теплопроводов в помещениях — согласно тех­ническому заданию на проектирование, а при отсутствии данных — 20°С;

-при надземной прокладке — среднегодовую температуру на­ружного воздуха для сетей, работающих в течение года. Для се­тей, работающих в отопительный период, — среднюю температу­ру наружного воздуха за отопительный период;

— при подземной прокладке в каналах или бееканально — сред­негодовую температуру грунта на глубине заложения оси трубо­проводов.

?11- является суммарным термическим сопротивлением, (м*°С)/Вт, на пути потока тепла от теплоносителя в канал или ок­ружающую среду. Например, при канальной прокладке полное термическое сопротивление потоку тепла от теплоносителя в ок­ружающую среду (грунт) выражается в виде

?К=Квн+Ктр+Киз+Кп. с +Кк+Кп. к +11к+*гр, (3)

Где Я +Я +Я +Я — суммарное термическое сопротив — вн тр из п. с. ^ 1 1 1

Ление потоку тепла от теплоносителя к воздуху в канале и йпк + + Крр — суммарное термическое сопротивление пото­ку тепла от воздуха в канале в окружающий грунт.

В практических расчетах термическими сопротивлениями па

Внутренней поверхности трубы и стенки трубы пре­небрегают вследствие малости значений этих величин.

Термические сопротивления слоев изоляции II, покровного

Слоя, стенок канала определяют по уравнению Фурье

Где Я — коэффициент теплопроводности слоя изоляции, покров­ного слоя или стснки канала, Вт/м*°С, определяется по приложе­ниям 1, 2 и 3.

При бесканальной прокладке коэффициент теплопроводности

Основного слоя теплоизоляционной конструкции Я ^ определяет-

К

Ся по формуле:

А _ = А • К, (5)

К

Где Я — коэффициент теплопроводности сухого материала ос­новного слоя, Вт/м*°С, принимаемый по приложению 2;

К — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение теп­лопроводности от увлажнения (прил. 9).

В формуле (4) (1 и (1 — соответственно внутренний и наружный в н

Диаметры слоя изоляции и покровного слоя. Для канала с геометри­ческой формой, отличающейся от цилиндрической, внутренний и наружный диаметры заменяют эквивалентными им величинами, м



.