Расчет системы теплоснабжения промышленно-жилого района

  7.7. Коэффициент эффективности  изоляции 

   %.               (7.13) 
 
 
 
 

  7.8.Падение  температуры по  длине паропровода. 
 

            (7.14) 

  C=2,58 -теплоемкость пара.[22] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Тепловой расчет  водопровода 
 

  8.1. Тепловой расчет  первого участка  (Рис:6).

  

 

  Рис.7 
 

8.1.1. Выбор тепловой  изоляции

  В качестве изоляции принимались маты из стеклянного  штапельного волокна на синтетическом  связующем r=60 кг/м³, l_из=0,04 Вт/м⁰С: толщина изоляции d=90 мм.

  Диаметр трубы  с изоляцией: 

  d_из=d_нар+2×d=57+2×90=237 (мм), 

  где: d_нар=57 мм – наружный диаметр трубы водопровода[22] 

  8.1.2. Выбор диаметра  канала 

  По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал[22]:тип канала КНЖМ-III, внутренние размеры: 1250х650 (мм), наружные размеры: 1390х830 (мм), l_к=1,3 Вт/м×К  – теплопроводность стенок канала. 

  Внутренний  эквивалентный диаметр канала: 

   м.       (8.1) 

  Внешний эквивалентный  диаметр канала: 

   м.       (8.2) 

  Глубина залегания  канала принимается: h=2.2 (м). 
 
 

  8.1.3. Тепловое сопротивление  изоляции R_из и наружное тепловое сопротивление R_нар 

   (м×К/Вт).    (8.3) 

   (м×К/Вт),      (8.4)

  где: Вт/м²×К – внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.  
 

  8.1.4. Суммарное тепловое  сопротивление трубопровода 

  R₁=R₂=R_из+R_нар=5.67+0,111=5.781(м×К/Вт),       (8.5) 

  где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

  R₂ – тепловое сопротивление обратной линии. 

  8.1.5. Тепловое сопротивление  поверхности канала

  

   (м×К/Вт),     (8.6) 

  где: Вт/м²×К –внешнее тепловое сопротивление канала.  
 
 

  8.1.6. Внутреннее тепловое  сопротивление канала 

   (м×К/Вт),     (8.7) 

  где: l_к=1,3 Вт/м×К – теплопроводность канала. 
 

  8.1.7. Тепловое сопротивление  грунта 

  Если h/d_э.внеш=2.2/1.03=2,13 > 2, тогда[1] 

(м×К/Вт),     (8.8) 

  где: l_гр=1,75 Вт/м×К – теплопроводность грунта. 
 
 
 
 

  8.1.8. Тепловое сопротивление  канала+грунта 

  R_S =R_п.к+R_к+R_гр=0.031+0,0228+0,212=0,2658  (м×К/Вт).      (8.9) 

  8.1.9. Температура канала 

                (8.10) 

  где: t_гр=2⁰С – температура не промерзания грунта. 
 

  8.1.10. Температура поверхности  изоляции 

          (8.11) 

          (8.12) 

  R_из=5,67-из пункта 8,1,3 
 

  8.1.11. Тепловые потери  1 м водопровода 

   (Вт/м),        (8.13)

   (Вт/м).        (8.14) 

   8.1.12. Температура теплоносителя  в конце участка 

  t^/_пр=t_пр – Dt_пр=150–6=144⁰С ,          (8.15) 

  где:  

  l₁=1000 м – длина первого участка,

  b=0,25 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. (b=0,2¸0,3),

  G₁=1,161 кг/с – расход теплоносителя на первом участке;

  с_в=4,19 кДж/кг×К – теплоемкость воды. 

  t^/_обр=t_обр + Dt_обр=70+3=73⁰С ,           (8.16) 

  где:      (8.17) 
 

    8.1.13. Коэффициент эффективности  изоляции 

  Теплопотери подающего  трубопровода без изоляции: 

   (Вт/м),       (8.18) 

  где: (м×К/Вт),     (8.19) 

                   (8.20) 

  Полные тепловые потери подающего трубопровода без  изоляции: 

   (кВт).      (8.21) 

  Полные тепловые потери трубопровода с изоляцией: 

   (кВт).     (8.22) 

  Коэффициент эффективности  изоляции: 

   %.      (8.23) 
 
 
 
 
 

  Теплопотери обратного  трубопровода без изоляции: 

   (Вт/м),       (8.24) 

  где: (м×К/Вт),        (8.25) 

        (8.26) 

  Полные тепловые потери обратного трубопровода без  изоляции: 

   (кВт).      (8.27) 

  Полные тепловые потери трубопровода с изоляцией: 

   (кВт).     (8.28) 

  Коэффициент эффективности  изоляции: 

   %.         (8.29) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

               8.2. Тепловой расчет второго участка (Рис.7)

  

  Рис.7 

8.2.1. Выбор изоляции 

В качестве изоляции принимались маты из стеклянного  штапельного волокна на синтетическом  связующем r=60 кг/м³, l_из=0,04 Вт/м⁰С[22]: толщина изоляции d=105 мм.

   Диаметр трубы  с изоляцией: 

  d_из=d_нар+2×d=38+2*105=248 (мм),                      (8.30)                     

  где: d_нар=38 мм – наружный диаметр трубы водопровода. 
 

  8.2.2. Выбор канала. 

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал [22]: тип канала: КНЖМ- III, внутренние размеры: 1250х650(мм), наружные размеры: 1390х830 (мм), l_к=1,3 Вт/м×К  – теплопроводность стенок канала.

  Внутренний  эквивалентный диаметр канала: 

   м.       (8.31) 

  Внешний эквивалентный  диаметр канала: 

   м.       (8.32) 

  Глубина залегания  канала принимается: h=2,2 (м).

    

  8.2.3. Тепловое сопротивление  изоляции R_из и наружное тепловое сопротивление R_нар 

   (м×К/Вт).     (8.33) 

   (м×К/Вт),      (8.34) 

  где: Вт/м²×К – внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.  
 

  8.2.4. Суммарное тепловое  сопротивление трубопровода 

  R₁=R₂=R_из+R_нар=7,467+0,107=7,574 (м×К/Вт),       (8.35) 

  где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

  R₂ – тепловое сопротивление обратной линии. 
 
 

  8.2.5. Тепловое сопротивление  поверхности канала 

   (м×К/Вт),     (8.36)

  где: Вт/м²×К –внешнее тепловое сопротивление канала.  

  8.2.6. Внутреннее тепловое  сопротивление канала 

   (м×К/Вт),     (8.37) 

  где: l_к=1,3 Вт/м×К – теплопроводность канала. 
 

  8.2.7. Тепловое сопротивление  грунта 

  Если h/d_э.внеш=2,2/1,03=2,13 > 2, тогда[1]: 

(м×К/Вт),     (8.38) 

  где: l_гр=1,75 Вт/м×К – теплопроводность грунта. 

8.2.8. Тепловое сопротивление  канала+грунта 

  R_S =R_п.к+R_к+R_гр=0,031+0,212+0,235=0,266 (м×К/Вт).      (8.39) 

  8.2.9. Температура канала 

        (8.40) 

  где: t_гр=2⁰С – температура не промерзания грунта,

  t_пр=148⁰С – температура воды в прямой линии с учетом падения на 1–ом участке,

  t_обр=71⁰С – температура воды в обратной линии с учетом падения на 1–ом участке. 
 

  8.2.10. Температура поверхности  изоляции 

         (8.41) 

         (8.42) 

  R_из=7,465(м*К/Вт) - из пункта 8, 2, 3

  

  8.2.11. Тепловые потери  1 м водопровода 

   (Вт/м),       (8.43)