q - загальна вага 1м труби з водою і ізоляцією q = 165 кг;
Приймаємо більшу з сил 18,9 [т].
11. Розрахунок кута, що працює на самокомпенсацією
Розрахунок ведеться згідно [8, табл.10.19].
- зовнішній діаметр Dн = 273 мм;
- товщина стінки труби s = 7мм;
- кут повороту - 90º;
- довжина більшого плеча lб = 64 м;
- довжина меншого плеча lм = 50 м;
- максимальна температура теплоносія - 140 ° С;
- розрахункова температура зовнішнього повітря - -34 ºС.
Для даної ділянки сили пружної деформації, кгс, в закладенні меншого плеча знаходяться за такими формулами:
Поздовжнє изгибающее компенсаційне напругу в закладенні меншого плеча, кгс / мм 2 визначається по [10, табл.VI.27]:
Співвідношення плечей; розрахункова різниця температур Dt = 140 - (- 34) = 174 ºC.
За номограмі [8, ріс.10.26] визначаємо значення допоміжних коефіцієнтів при n = 1,5: Са = 3,6; Сb = 1,98; СC = 2,62; А = 12,1; В = 6,3.
Значення допоміжних величин для Dн = 27,3 см і s = 7 мм [8, табл.10.21]: кгсм 2 / град, кгсм / мм 2 град.
Отримані значення s не перевищують цей ліміт 10 кгс / мм 2. отже, розміри плечей достатні.
12. Розрахунок сальникового компенсатора
Розрахунок одностороннього сальникового компенсатора здійснюється згідно [8, гл.4]
Довжина між нерухомими опорами l = 53 м;
Зовнішній діаметр Dн = 159 мм;
Максимальна температура теплоносія Т1 = 140 0 С;
Розрахункова температура зовнішнього повітря. tн = -34 0 С;
Температура зовнішнього повітря, при якій проводиться монтаж трубопроводу tм = +10 0 С;
По таблиці 4.16 [8], для одностороннього сальникового компенсатора по МН 2593-61, максимальна довжина компенсатора А = 990 мм і найбільша його компенсуючу здатність lк = 300мм.
Повний теплове подовження ділянки, мм, визначається за формулою 4.3 [8]:
a = 1,2 * 10 -5 - коефіцієнт лінійного розширення трубної сталі, мм / м 0 С;
t = Т1 = 140 0 С - розрахункова температура теплоносія;
tно = tн = -34 0 С - розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування опалення;
Розрахункова компенсує здатність компенсатора:
z = 50 мм [2, п.7.31];
Установча довжина компенсатора визначається за формулою 4.2 [8]:
Монтажна довжина компенсатора визначається за формулою 4.4 [8]:
13. Розрахунок П-подібного компенсатора.
Розрахунок проводиться у разі [8, гл.10].
Діаметр трубопроводаDн = 426 мм;
Відстань між нерухомими опорами L = 89 м;
Максимальна температура теплоносія Т1 = 140 0 С;
Розрахункова температура зовнішнього повітря. tн = -34 0 С.
Теплове подовження визначається за формулою [8, ф. 10.39]:
Розрахункове теплове подовження з урахуванням попередньої розтяжки в розмірі 50% складе:
При спинці компенсатора, що дорівнює половині вильоту компенсатора, тобто при В = 0,5 Н і приспів [8, ріс.10.74] знаходимо виліт компенсатора Н = 5,8 м і силу пружної деформації рк = 0,47тс.
14.Подбор конструкції теплової ізоляції та розрахунок товщини основного теплоізоляційного шару для головного ділянки теплової мережі
Розрахунок ізоляції виробляємо відповідно до вказівок [3, п.3] для трубопроводу, що подає головного ділянки теплової мережі.
Розрахунок товщини теплоізоляційного шару проводиться по нормованої щільності теплового потоку.
Товщина теплоізоляційного шару, м, визначається за формулою 2 [3]:
де d - зовнішній діаметр ізолюються об'єкта, d = 0,426м;
де: λk - коефіцієнт теплопровідності теплоізоляційного шару, Вт / (м × ° С), в якості теплоізоляційного матеріалу приймаємо півциліндри і циліндри мінераловатні на синтетичному сполучному по ГОСТ 23208-83 марки 150, приймається по [3, прил.1]:
де tm - середня температура теплоізоляційного шару, ºС:
де tw - температура речовини, ºС:
Т1п-температура теплоносія в прямому трубопроводі при температурі зовнішнього перелому, ºСТ1п = 60 ºС
Т1р- температура води відповідно в трубопроводі, що подає теплової мережі при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, Т1р = 140 ° С
nос - тривалість опалювального сезону, nос = 5568 год
n1 - 5088 год за графіком.
λk = 0,051 + 0,0002 · 62,1 = 0,063 Вт / м ° С
rtot - опір теплопередачі теплоізоляційного шару, (м × ° С) / Вт:
де: tе = 2,2 ºС - температура навколишнього середовища, за яку приймається при величині заглиблення верхньої частини перекриття каналу 0,7 м і менше середня за рік температура зовнішнього повітря;
QЕ = 105 Вт / м - нормована лінійна щільність теплового потоку з 1 м довжини циліндричної теплоізоляційної конструкції, приймається по [3, додаток 7, табл.1]
K1 = 1,04- коефіцієнт, що враховує зміну вартості теплоти і теплоізоляційної конструкції в залежності від району будівництва і способу прокладки трубопроводу [3, пріл.10].
αе = 29 Вт / м про С- коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні ізоляції, що приймається по [3, пріл.9].
Мінімальна товщина теплоізоляційного шару по [3, п.4.2] дорівнює 40 мм і по тому розрахована товщина ізоляції підходить за цими умовами.
Товщину теплоізоляції на зворотному трубопроводі приймаємо 50% від товщини теплоізоляції на трубопроводі, що подає 72 · 0,5 = 36 мм
За [3, додаток 3] для покривного шару приймаємо матеріал не основі природних полімерів - стеклорубероид по ГОСТ 15879-70.
15. Розрахунок підігрівальні встановлення ІТП.
Розрахунок пластинчастих водопідігрівачів ведемо згідно [4, пріл.5].
Розподіл розрахункової теплової продуктивності водопідігрівачів між I і II ступенями здійснюється сходячи з умови, що вода, що нагрівається в II ступені догрівається до температури Т3 = 55 о С, а в I ступені - до температури t, прийнятої на 5 о С менш температури мережевої води в зворотному трубопроводі в точці зламу графіка.
За програмою підбору кожухотрубних теплообмінників підбираємо теплообмінник для системи гарячого водопостачання. Результат розрахунку представлений в табличній формі. Для першого ступеня обраний підігрівач ПВ-z-06 (4м), див. Табл. 10. Для другого ступеня обраний підігрівач ПВ-z-06 (4м), див. Табл. 11.