Я = 1 ?пх

П-с. 2пЛис (1из 6,28-0,175

ХМ62= о,023 (м*°С)/Вт. 0,646

Термическое сопротивление на поверхности покровного слоя для обеих труб

Яп =——— =——— ^——- = 0,06 (м*°С)/Вт.

П яс1п са 3,14-0,662-8

Термическое сопротивление теплопроводов

К1 = Киз 1 + Кп-с- =1,11 + 0,023 + 0,06 = 1,193 (м«°С)/Вт,

Я2 = 1,24 + 0,023 + 0,06 = 1,323 (м*°С)/Вт

Из предыдущего примера принимаем термическое сопротив­ление на внутренней поверхности канала 11п к = 0,026 (м»°С)/Вт, стенок канала Як = 0,014 (м*°С)/Вт, грунта ^ = 0,249 (м«°С)/Вт и суммарное термическое сопротивление = 0,289 (м»°С)/Вт

Определяем температуру воздуха в канале:

1 = 86/1,193 + 46/1,323 + 3/0,289 = 117,3 = 23 ^ к 1/1,193 + 1/1,323 + 1/0,289 5,06

Удельные потерн тепла подающим и обратным теплопровода­ми

Тср.1Чк 86-23,2 А. =—— = = 52,6 Вт/м,

1 1,193

46-23,2 =———— = 17,2 Вт/м.

2 1,323

Суммарные удельные потери тепла

А =я. +а0 =52,6 + 17,2 = 69,8 Вт/м.

При условии отсутствия тепловой изоляции удельные тепловые потери каждым теплопроводом будут такими, как в примере 1:

=308,6 Вт/м, я’2 =-121,5 Вт/м,

А суммарные тсплопотери Чнеиз =308,6 Вт/м. Эффективность тепловой изоляции

= Чдеиз^з = 308,6-69,8 = 0 ?? Чнеиз 308>6 ‘

Пример 4.

По нормированным тепловым потерям для двухтрубной теп­ловой сети с прокладкой теплопроводов в отдельных каналах (рис. 22) определить толщину основного слоя тепловой изоляции, температуру воздуха в каналах, тепловые потоки в грунт, а также температуру на поверхности изоляционной конструкции.

Рис 22

Диаметр трубопроводов d = 0,529 м. График температур в теп-

Н

Лосети 150 — 70°С, среднегодовая температура воды в трубопрово­дах т j = 90°С, Тср 2 = 50°С, средняя температура грунта на глу­бине заложения оси теплопровода h = 1,5 м составляет 5°С Теп­ловая изоляция — маты минераловатные прошивные марки 100,

Покровный слой — изол толщиной 2 мм с = ОД 5 Вт/(м*°С))

Прокладка теплосети осуществляется в песчаных грунтах влаж­ностью 12%.

Коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции (прил. 1)

Я = 0,045 + 0,00021 tCD, где

T t

Cp. l 2

= 65 °С — подающий трубопровод,

90+40 2

T _Лр.2+40

Ср.2 2

50+40 2

= 45 °С — обратный трубопровод.

Яиз 1 = °’045 + 0,100021’65 = °’059 Вт/(м’°с)’

Яиз 2 = °’045 + 0,00021’45 = 0’054 Вт/(м*°С).

Нормируемые плотности тепловых потоков определяем по табл. 2 прил. 14:

Чнорм=98 Вт/М) чнорм=38 Вт/М Определяем термические сопротивления теплопроводов:

™=!^=9°15=О,87 (М*°С)/ВТ, ^ 1 норм 98 Ч1

=!^!О = 50-5 =

2 Норм 38 ч2

По формулам (17) и (18) рассчитываем толщину основного слоя изоляционной конструкции, приняв предварительно коэффици­ент теплоотдачи на поверхности теплопроводов а = 8 Вт/(м*°С) (прил. 10):

А) для подающего теплопровода

1

= 2^3

1 ая(с1н +0,1)

= 6,28-0,059 [0,87-

1

= 0,3

8-3,14 (0,529 + 0,1) По таблице (прил. 18) находим В = 1,35, тогда

5.. =^(В-1) = °’529

Из.1 2 4 2

(1,35-1) =0,09 м.

Б) для обратного теплопровода

= 0,38, В = 1,47

8-3,14(0,529 + 0,1) ¦ 0,47 = 0,12 м, что является предельной толщи-

Из.2 2

Ной изоляции для трубопроводов в непроходных каналах Ду 500 (прил. 17).

Принимаем толщину основного слоя изоляции для обоих теп­лопроводов <5 = 0,12 м, тогда наружный диаметр основного слоя из

Изоляции будет с1 =0,769 м, а покровного слоя с1 = 0,773 м.

С учетом данных табл. 1 прил. 7 [2] по прил. 4 [9] принимаем 2 канала КС 120-120 с внутренними размерами 1200×1200 мм и на­ружными — 1400×1370 мм.

?п

Термическое сопротивление основного слоя изоляции для каж­дой трубы

R

ИзЛ 2/гАиз1 dH 6,28-0,059 х цда = W04 (^-рувт,

R 9 =———- 1—— in ^ = 1,1 (м*°С)/Вт.

Из-2 6,28-0,054 0,529

Термическое сопротивление покровного слоя для каждого теп­лопровода

К — * —\—0,01 (м*°с)/вт

ПС — 2лАп. с йиз 6»280’15 °>769

Термическое сопротивление на поверхности покрытия для каж­дого теплопровода

Яп = —-— =——————- = 0,05 (м»°С)/Вт.

^nB = 6,28-0,054 0,529

1,18

П я6пла 3,14-0,773-8

Термическое сопротивление каждого трубопровода К1 =Киз 1+Кп-с.+кп = 1,004+ 0,01 + 0,05 = 1,064 (м»°С)/Вт,

Я2 = 1,1 + 0,01 + 0,05 = 1,16 (м’°С)/Вт. Эквивалентные диаметры канала

4Р 4-1,2-1,2

А = — =——————— = 1,2м,

В-э Р 2(1,2+1,2)

. 4-1,44,37

А =——————— = 1,38м.

Нэ 2(1,4+1,37)

Принимая коэффициент теплоотдачи на поверхности канала а = 8 Вт/(м2*°С) (прил. 10), рассчитываем термические сопро­тивления на поверхностях каналов:

Япк =——- — =————— = 0,033 (м*°С)/Вт.

^в. э.а 3,14-1,2-8

Принимая коэффициент теплопроводности стенок канала

Я =1,6 Вт/(м°С) (прил. 3), определяем их термическое сопро — к

Тивление:

К =—= —-?п^^=0,01 (м»°С)/Вт.

К 2яЯк ёв. э 6’284’2 1>6 Термическое сопротивление грунта рассчитываем по выраже­нию (14), так как отношение Ь/<1 = 1,5/0,529 = 2,8.

Н

Коэффициент теплопроводности грунта (прил. 11) Я^р =0,94 Вт/(м»°С), тогда

Я ^п^ = 0,25 (м*°С)/Вт.

ГР 2яД^ (1нэ 6,280,94 1,38

Суммарное термическое сопротивление потоку тепла от воз­духа в канале в грунт.

Я =Я + Як + Я™, = 0,03 3 + 0,01 + 0,25 = 0,29 (м-°С)/Вт

И П. К. г

Температуру воздуха в канале определяем по выражению (26):

4 _Тср.1/К1+{о/К0 _ 90/1,064+5/0,29 _23 к.1 1/^+1/^ 1/1,064+1/0,29 ‘ ‘

Тср.2/К2+1о/К0 50/1,16+5/0,29 ,.10_

I =————————— =—————- -— = 14,1°С.

К-2 1/К2+-1/Я0 1/1,16+1/0,29

Термические сопротивления на пути потока тепла от теплоно­сителя в грунт

Я =Я1+Я()= 1,064+ 0,29 = 1,35 (м*°С)/Вт, Яп 2=1,16 + 0,29 = 1,45 (м*°С)/Вт.

Термическое сопротивление взаимного влияния тепловых по­токов трубопроводов определяем по выражению (30):

+1=—^х 6,28-0,94

Х

‘ 2-1,5

+ 1 = 0,17 (М’°С)/Вт.

1’2 .

Ср.1 С П.2 у ср..

Коэффициенты Ч^иЧ^ находим по формулам (28) и (29): (тср.2-[I]О)Кп. г(тср. Г^)111;2;

= (50-5)1,35-(90-5)0,17 (90-5)1,45-(50-5)0,17 ‘ ‘

У =(уГ{о)11п2-(тср.2-1о)К1,2;_ 2 (тср.2-1о)Кп. г(тср. Г1о)111;2

= (90-5)1,45-(50-5)0,17 (50-5)1,35-(90-5)0,17 ‘ ‘

Полные термические сопротивления теплопроводов с учетом взаимного влияния

ЕК1=КП 1+Ч’1К1.2 =1,35 + 0,4-0,17 = 1,42 (м«°С)/Вт,

^К2=КП2+Н/2111-2=1’45 + 2’5′()’17 = 1’88 (м,°сУВт- Удельные тепловые потоки от теплопроводов в грунт

Тср.1~*о 90-5

А. =—4———— =——- = 59,8 Вт/м,

Ч1 21Ц 1,42

Тср.2~*о 50-5 .. А _ .

А = —1————- =——- = 24,0 Вт/м,



.