КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Розрахунок ізоляції трубопроводів підземної прокладки
Деяки спеціальні випадки розрахунку теплової ізоляції
Підземні трубопроводи прокладаються трьома способами: в проходних каналах (тонелях), в непрохідних каналах і без каналів. В першому випадку умови в котрих знаходиться ізольований трубопроводу по суті не відрізняється від умов звичайної так званої «повітряної» прокладки і розрахунок був наведений раніше. Розрахунок ізоляції трубопроводів безканальної прокладки і трубопроводів прокладних в малопрогабаритних непрохідних каналах, має суттєві особливості. Безканальна прокладка. Вихідними даними для визначення товщини ізоляції одиночного трубопроводу безканальної прокладки є: а) задана величина теплової втрати; б) температура теплоносія; в) зовнішній діаметр трубопроводу; г) глибина закладення трубопроводу (від поверхні землі до осі труби; д) характеристика грунту (вид грунту, вологість); е) розрахункова температура грунту (природна) на глибині прокладки; ж) повний термічний опір Rℓ по аналогії з раніше викладеним визначається з виразу:
Rℓ = [м · год. · оС/ккал]
Величина Rℓ в даному випадку є сумою термічного опору ізоляції Rℓіз і термічного опору грунту Rℓгр.. При цьому термічний опір грунту визначається за формулою
Rℓгр.= ℓn [м · год. · оС/ккал]
де λгр – коефіцієнт теплопровідності грунту; dіз – діаметр трубопровода в ізоляції; h – глибина закладення трубопровода, м
Таким чином:
Rℓ = Rіз + Rгр. = ℓn + ℓn
Звідси
ℓn = 2 · π · λіз(Rℓ – Rℓгр) = 2 · π · λіз
Вирішення даного рівняння можливе лише методом послідовних наближень, задаючись в правій частині величиною dіз
Представимо вираз після деяких перетворень у наступному вигляді:
ℓn = ·
Вираз слугує для розрахунку товщина ізоляції одиночного трубопроводу безканальної прокладки. Товщина ізоляції визначається за формулами викладеними раніше. Коефіцієнт теплопровідності грунту залежить від його виду і вологості. За відсутності відомостей про грунту, його коефіцієнт теплопровідності приймає рівним; — для маловологих грунтів λгр. = 1
— для грунтів середньої вологості λгр. = 1,5
— для сильновологих грунтів λгр. = 2
При розрахунку ізоляції трубопроводів безканальної прокладки не можна не рахуватись з можливим зволоженням ізоляційного матеріалу за рахунок вологи грунту. Чим вище вологість грунту і нижче температура теплоносія, тим більше небезпека зволоження ізоляції наявність гідроізоляційного шару не завжди в змозі попередити це явище. Оскільки зі зволоженням ізоляції збільшується її коефіцієнт теплопровідності розрахункові значення необхідно приймати підвищеними. Для ізоляційних матеріалів трубопроводів безканального прокладення необхідно орієнтовно приймати розрахункову вологість, рівною 10% (по об’єму). При такій вологості коефіцієнт теплопровідності матеріалу може виявитись більше значення, встановленого для сухого стану на 20÷200% (в залежності від роду матеріалу, його об’ємної ваги і температури). Для практичних розрахунків коефіцієнт теплопровідності ізоляційного шару як правило необхідно збільшувати в 1,5 рази. Однак при сприятливих умовах роботи ізоляції (відносно сухий грунт, відсутність переривів в роботі, висока температура теплоносія) достатньо прийняти запас 20%. Визначення коефіцієнт теплопровідності ізоляційного шару значення tер може бути орієнтовно прийняте виходячи з температури на поверхні ізоляції: tn = 60 ÷ 70 оС Визначення теплових втрат одиничним трубопроводом підземної безканальної прокладки при заданій ізоляції за формулою:
qℓ = = = ;
При багатотрубній прокладці розрахунок ізоляції значно ускладнюється в зв’язку з необхідністю врахувати. Взаємного виливу трубопроводів на їх теплові втрати, і виникає необхідність розв’язання системи n рівнянь. Приймаючи однакову глибину закладення трубопроводів знаходимо для системи з двох труб, наступні вирази для визначення Rℓ. Для першого трубопроводу:
RℓІ = [м · год. · оС/ккал]
Для другого трубопроводу:
RℓІІ = [м · год. · оС/ккал]
до речі: в – відстань між осями трубопроводів, м
Товщина ізоляційного шару для першого трубопроводу:
ℓn = ·
Для другого трубопроводу:
ℓn = ·
Для визначення теплової витрати кожного трубопроводу при двохтрубній прокладці застосовуються наступні формули для першого трубопроводу
qℓІ = [ккал/м · год]
Для другого трубопроводу:
qℓІІ = [ккал/м · год]
Знаходимо qℓI = 65 = 111 ккал/м · год.
qℓII = 42 = 61 ккал/м · год.
Приймаємо tn = 60оС, визначаємо коефіцієнт теплопровідності ізоляції, збільшуючи його на 20% з огляду можливого зволоження матеріалу.
λiз =(0,094 + 0,00026 )· 1,2 = 0,145 ккал/м · год. оС
Коефіцієнт теплопровідності ґрунту приймаємо рівним λгр = 1,0 ккал/м · год · оС Знаходимо еквівалентний термічний опір, що враховує взаємний вплив труб.
Ro = ℓn =
= 0,159 ℓn 5,68 = 0,276 м · год. · оС/ ккал
ℓn = = = 1,063(1,154-0,546) = 0,647
Товщину ізоляції визначаємо за формулою:
δiзІ = (1,91 – 1) = 0,72м ≈ 72мм
δiзІІ = (1,091 – 1) = 00075м ≈ 1,5мм
На підставі розрахунку приймаємо для подаючої труби товщину пінобетонних скорлуп рівною 70 мм зворотню. Трубу не ізолюємо.
Задача.
Визначити товщину ізоляції з пінобетонних скорлуп (γ = 400 кг/м3), для трубопроводу двохтрубних безканальної прокладки. Діаметр трубопроводів складає dзІ = dзІІ = 159мм Максимальна температура теплоносія (води) подаючої труби tтІ = 150 оС Зворотної труби tтІІ = 70 оС Глибина закладення труб һ = 1,4м Відстань між трубами Β = 500мм Труби вкладені у відносно сухий грунт розрахункова температура котрого складає tгр. = 5 оС
Дата добавления: 2015-05-26; Просмотров: 684; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |