Условия
- диаметр тепловой сети dн = 259 мм;
- глубина заложения канала КЛ 120–60, hк = 1,3 м;
- среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопровода, +4 С;
- теплопроводность грунта λтр=2,0 Вт/м·град;
- тепловая изоляция (армопенобетонная);
- среднегодовая температура теплоносителя в падающем трубопроводе 150°С, в обратном t2= 70 °С;
- коэффициент теплопроводности легкого армопенобетона λк=0,06 Вт/м·град;
Зададимся предварительно толщиной слоя изоляции на подающем трубопроводе δК1=0,04 м и на обратном δК2= 0,03 м. Определим наружные диаметры подающего dН1 и обратного dН2 трубопроводов с учетом толщины слоя изоляции и защитного покровного слоя δП= 0,005 м
м, (6.1)
м,
Определим термическое сопротивление грунта для подающего RГР1, и RГР2 обратного теплопроводов.[12]
, (6.2)
м·°С /Вт,
м·°С /Вт,
По приложению 16 определяем нормируемые плотности теплового потока для подающего qП=113Вт/м и обратного qО=60Вт/м теплопроводов. Определим коэффициенты взаимного влияния температурных полей подающего ψ 1 и обратного трубопроводов ψ2. [12]
, (6.3)
,
Определим добавочные термосопротивления, учитывающие взаимное влияние теплопроводников для подающего R01 и обратного R02 теплопроводов при расстоянии между осями труб В=0,6м.[12]
, (6.4)
м,
м,
Определим суммарные термосопротивления для подающего Rt1 и обратного Rt2 трубопровода при К=1,0.[12]
, (6.5)
м·°С /Вт,
м·°С /Вт,
Определим требуемые термические сопротивления слоев изоляции для подающего RК1 и обратного RК2 теплопроводом.
Rk1 = Rt1 – RГР1 – R01 =1,29–0,204–0,057=0,939 м·°С /Вт, (6.6)
Rk2 = Rt2 – RГР2 – R02 =1,1–0,208–0,202=0,69 м·°С /Вт,
Определим толщины слоев изоляции для подающего δК1 и обратном δК2 теплопроводов
|
|
м, (6.7)
м.
Расчет компенсаторов
Определить размеры П-образного компенсатора и его реакцию для участка трубопровода с длиной пролета между неподвижными опорами L=200м. Расчетная температура теплоносителя τ1=1500С. Расчетная температура наружнего воздуха для проектирования систем отопления t0=–320С. Учесть при расчетах предварительную растяжку компенсатора.[12]
Приняв коэффициент температурного удлинения α=1,20·10-2мм/м·0С, оперделим расчетное удлинение участка трубопровода
мм (7.1)
Расчетное удлинение ∆ lp с учетом предварительной растяжки компенсатора составит
мм (7.2)
По приложению 23, ориентируясь на ∆ lp принимаем П-образный компенсатор имеющий компенсирующую способность ∆ lк =310мм, вылет Н=3,6мм, спинку с=2,5м.
5.3 Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода
Определить горизонтально осевое усилие НГО на неподвижную опору Г. Определить вертикальную нормативную нагрузку FV на подвижную опору.
Рисунок 7 расчетная схема
Схема расчетного участка приведена на рисунке 8. Трубопровод с dHxSмм проложен в техподполье. Вес одного погонного метра трубопровода с водой и изоляцией d=700 мм составит Gh примерно 6230 Н/м. расстояние между неподвижными опорами Lп =10м. Коэффициент трения в подвижных опорах μ=0,4. Реакция компенсатора Pк =10 кН. Сила упругой деформации угла поворота Px =0,3кН.[12]
Расчет горизонтальных усилий НГО на опору Б для различных тепловых режимов работы трубопровода
(8.1)
(8.2)
(8.3)
(8.3)
В качестве расчетного усилия принимаем наибольшее значение 
НГО =69,4кН.
|
|
Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору FV определяем
(8.4)
Максимальная горизонтальная нагрузка 69,4кН говорит о том, что трубопровод несколько перегружен тогда как его несущая способность 62,3кН.
Для того, чтобы разгрузить опору Г нужно установить компенсатор на участке L2.