Расчет тепловой изоляции

Расчет самокомпенсации.

Определить изгибающее напряжение от термических деформаций в трубопроводе диаметром d_н = 159 мм у неподвижной опоры А (рис.7) при расчетной температуре теплоносителя t = 150 ⁰С и температуре окружающей среды t_о= -31⁰С. Модуль продольной упругости стали Е = 2x10⁵ МПа, коэффициент линейного расширения a = 1,25x10^-5 1/⁰C. Сравнить с допускаемым напряжением d_доп= 80 МПа

Рис.7

Решение. Определим линейное удлинение D L ₁ длинного плеча L ₁

D L ₁= a × L ₁× (t - t _o) = 1,25x10^-5× 45 × (150 + 31) = 0,102 м

При b = 30⁰ и n = L ₁/ L ₂ = 3 по формуле (88) находим изгибающее напряжение у опоры А

МПа

Полученное изгибающее напряжение превышает допускаемое s _доп= 80 МПа. Следовательно данный угол поворота не может быть использован для самокомпенсации.

Определить по нормируемой плотности теплового потока толщину тепловой изоляции для двухтрубной тепловой сети с d_н = 159 мм, проложенной в канале типа КЛП 90x45. Глубина заложения канала h_к = 1,0 м. Среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов t ₀ = 4 ⁰С. Теплопроводность грунта l_гр= 2,0 Вт/м град. Тепловая изоляция - маты из стеклянного штапельного волокна с защитным покрытием из стеклопластика рулонного РСТ. Среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе t₁ = 86 ⁰С, в обратном t₂ = 48 С.

Решение. Определим внутренний d _вэ и наружный d _нэ эквивалентные диаметры канала по внутренним (0,9´0,45м) и наружным (1,08´0,61м) размерам его поперечного сечения

Определим по формуле (74) термическое сопротивление внутренней поверхности канала R _пк

Определим по формуле (75) термическое сопротивление стенки канала R _к, приняв коэффициент теплопроводности железобетона .

Определим по формуле (76) при глубине заложения оси труб h = 1,3 м и теплопроводности грунта термическое сопротивление грунта R _гр

=

Приняв температуру поверхности теплоизоляции 40 ⁰С, определим средние температуры теплоизоляционных слоев подающего t _тп и обратного t _то трубопроводов согласно:

Определим также коэффициенты теплопроводности тепловой изоляции (матов из стеклянного штапельного волокна) для подающего , и обратного , трубопроводов:

= 0,042 + 0,00028 × t _тп= 0,042 + 0,00028 × 63 = 0,06 Вт/(м × ⁰С)

= 0,042 + 0,00028 × t _то= 0,042 + 0,00028 × 44= 0,054 Вт/(м ×⁰С)

Определим по формуле (73) термическое сопротивление поверхности теплоизоляционного слоя, приняв предварительно толщину слоя изоляции d _и= 50 мм = 0,05 м

Примем по приложению №16 методического пособия, нормируемые линейные плотности тепловых потоков для подающего q ₁₁ = 41,6 Вт/м и обратного q ₁₂ = 17,8 Вт/м трубопроводов. Определим суммарные термические сопротивления для подающего R _tot,1 и обратного R _tot,2 трубопроводов при К ₁= 0,8 (см. приложение №20)

м × ⁰С/Вт

м × ⁰С/Вт

Определим коэффициенты взаимного влияния температурных полей подающего и обратного трубопроводов

Определим требуемые термические сопротивления слоёв для подающего R _кп и обратного R _ко трубопроводов, м × град/Вт

м ×⁰С/Вт

м ×⁰С/Вт

Определим требуемые толщины слоев тепловой изоляции для подающего d _к1 и обратного d _к2

Дата добавления: 2014-12-08