Система теплоснабжения промышленно-жилого района

Тепловое сопротивление  изоляции.

м*К/Вт,                (5.2.4)

Наружное тепловое сопротивление.

м*К/Вт,                        (5.2.5)

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

Суммарное тепловое сопротивление трубопровода.

R₁=R₂=R_из+R_нар=3,74+0,11=3,85м*К/Вт,                          (5.2.6)

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

     R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

Тепловое сопротивление  поверхности канала.

м*К/Вт,                         (5.2.7)

Внутреннее тепловое сопротивление канала

м*К/Вт,                    (5.2.8)

Тепловое сопротивление  грунта.

h/d_э.внеш=2,2/1,01=2,18 > 2, тогда

м*К/Вт,                 (5.2.9)

где: l_гр=1,3 Вт/м*К – теплопроводность грунта.

Тепловое сопротивление  канала+грунта.

R_S =R_п.к+R_к+R_гр=0,033+0,0286+0,197=0,259м*К/Вт.              (5.2.10)

Температура канала.

                       (5.2.11)

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

Температура поверхности  изоляции.

                             (5.2.12)

                            (5.2.13)

Тепловые потери 1 м водопровода.

Вт/м,                              (5.2.14)

Вт/м,                               (5.2.15)

Температура теплоносителя  в конце участка.

t^/_пр=t_пр–Dt_пр=150–4=146⁰С ,

где:                   (5.2.16)

     l₁=1000м–длина первого участка,

            b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

     G₁=2,73кг/с–расход теплоносителя на первом участке

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

 t^/_обр=t_обр +Dt_обр=70+2=72⁰С ,

где: *                 (5.2.17)

Теплопотери трубопровода без изоляции:

Вт/м,                               (5.2.18)

где: м*К/Вт,               (5.2.19)

                    (5.2.20)

Коэффициент эффективности  изоляции.

                                   (5.2.21)

Q=q*l*(1+b)=35,06*1000*(1+0,3)=38,6кВт,                   (5.2.22)

Q_гол=q*l=268*1000=268кВт.                                  (5.2.23)

Падение температуры:

Dt=q*l*(1+b)/G₁C_в=38600/4190*2,73=3,9⁰С.                    (5.2.24)

     3.Тепловой расчет второго участка.

Выбор изоляции.

Маты из стеклянного  штапельного волокна на синтетическом  связующем r=60 кг/м³, l_из=0,04 Вт/м⁰С

Толщина изоляции d=70 мм.

Диаметр трубы  с изоляцией:

d_из=d_нар+2d=76+2*70=216мм,                                   (5.3.1)

где: d_нар=76мм–наружный диаметр трубы паропровода.

Выбор канала.

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал (4,стр.12).

Тип канала: КЛ–120–60,

Внутренние размеры: 1200х600мм,

Наружные размеры: 1450х780мм,

l_к=1,3 Вт/м*К  – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м,                                    (5.3.2)

Внешний эквивалентный  диаметр канала:

м.                                   (5.3.3)

Глубина залегания  канала.

h=2,2м.

Тепловое сопротивление изоляции.

м*К/Вт,                (5.3.4)

Наружное тепловое сопротивление.

м*К/Вт,                        (5.3.5)

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

Суммарное тепловое сопротивление трубопровода.

R₁=R₂=R_из+R_нар=4,16+0,12=4,28м*К/Вт,                          (5.3.6)

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

     R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

Тепловое сопротивление  поверхности канала.

м*К/Вт,                         (5.3.7)

Внутреннее тепловое сопротивление канала

м*К/Вт,                    (5.3.8)

Тепловое сопротивление  грунта.

h/d_э.внеш=2,2/1,01=2,18 > 2, тогда

м*К/Вт,                 (5.3.9)

где: l_гр=1,3 Вт/м*К – теплопроводность грунта.

Тепловое сопротивление  канала+грунта.

R_S =R_п.к+R_к+R_гр=0,033+0,0286+0,197=0,259м*К/Вт.              (5.3.10)

Температура канала.

                      (5.3.11)

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

Температура поверхности  изоляции.

                            (5.3.12)

                            (5.3.13)

Тепловые потери 1 м водопровода.

Вт/м,                              (5.3.14)

Вт/м,                               (5.3.15)

Температура теплоносителя  в конце участка.

t^/_пр=t_пр–Dt_пр=150–3,6=146,4⁰С ,

где:                  (5.3.16)

     l₁=800м–длина первого участка,

            b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

     G₂=2,16кг/с–расход теплоносителя на первом участке

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

 t^/_обр=t_обр +Dt_обр=70+1,5=71,5⁰С ,

где:                 (5.3.17)

Теплопотери трубопровода без изоляции:

Вт/м,                             (5.3.18)

где: м*К/Вт,               (5.3.19)

                    (5.3.20)

Коэффициент эффективности  изоляции.

                                 (5.3.21)

Q=q*l*(1+b)=31,77*800*(1+0,3)=30,04кВт,                   (5.3.22)

Q_гол=q*l=240,68*800=192,55кВт.                             (5.3.23)

Падение температуры:

Dt=q*l*(1+b)/G₁C_в=30040/4190*2,16=3,3⁰С.                    (5.3.24)

    4.Тепловой расчет третьего участка.

Выбор изоляции.

Маты из стеклянного  штапельного волокна на синтетическом  связующем r=60 кг/м³, l_из=0,04 Вт/м⁰С

Толщина изоляции d=50 мм.

Диаметр трубы  с изоляцией:

d_из=d_нар+2d=57+2*50=157мм,                                   (5.4.1)

где: d_нар=57мм–наружный диаметр трубы паропровода.

Выбор канала.

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал (4,стр.12).

Тип канала: КЛ–90–60,

Внутренние размеры: 900х600мм,

Наружные размеры: 1150х780мм,

l_к=1,3 Вт/м*К  – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м,                                (5.4.2)

Внешний эквивалентный  диаметр канала:

м.                               (5.4.3)

Глубина залегания  канала.

h=2м.

Тепловое сопротивление  изоляции.

м*К/Вт,                  (5.4.4)

Наружное тепловое сопротивление.

м*К/Вт,                        (5.4.5)

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

Суммарное тепловое сопротивление трубопровода.

R₁=R₂=R_из+R_нар=4,+0,17=4,17м*К/Вт,                            (5.4.6)

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

     R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

Тепловое сопротивление  поверхности канала.

м*К/Вт,                     (5.4.7)

Внутреннее тепловое сопротивление канала

м*К/Вт,                (5.4.8)

Тепловое сопротивление  грунта.

h/d_э.внеш=2/0,93=2,15 > 2, тогда

м*К/Вт,               (5.4.9)

где: l_гр=1,3 Вт/м*К – теплопроводность грунта.

Тепловое сопротивление  канала+грунта.

R_S =R_п.к+R_к+R_гр=0,037+0,031+0,204=0,272м*К/Вт.              (5.4.10)

Температура канала.

                      (5.4.11)

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

Температура поверхности  изоляции.

                             (5.4.12)

                             (5.4.13)

Тепловые потери 1 м водопровода.

Вт/м,                              (5.4.14)

Вт/м,                               (5.4.15)

Температура теплоносителя  в конце участка.

t^/_пр=t_пр–Dt_пр=146–8=138⁰С ,

где:                    (5.4.16)

     l₁=500м–длина первого участка,

            b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, нцев и т.д.

     G₃=0,57кг/с–расход теплоносителя на первом участке

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

 t^/_обр=t_обр +Dt_обр=72+3=75⁰С ,