Разработка теплоснабжения района города Архангельск. Курсовая работа (т). Физика.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Разработка теплоснабжения района города Архангельск
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Разработка
теплоснабжения района города Архангельск
теплоснабжение отопление тепловая
сеть
1. Определение
расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты
.1 Определение
расчетных тепловых нагрузок
1.2 Построение
графика зависимости тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха и
графика продолжительности тепловых нагрузок. Построение интегрального графика
продолжительности тепловых нагрузок
2. Центральное
регулирование отпуска теплоты
.1 Рекомендации
по выбору способа регулирования
2.2 Отопительный
температурный график. Регулирование по тепловой нагрузке на отопление
.3 Расчет
температуры сетевой воды на выходе из первой ступени водоподогревателя,
закрытые системы, смешанное подключение водоподогревателей
3. Разработка
генерального плана тепловой сети и гидравлический расчет в первом приближении
.1 Разработка
плана тепловой сети
3.2 Расчет
расходов сетевой воды по ЦТП
.3 Гидравлический
расчет тепловой сети в первом приближении
4. Схема
тепловой сети и гидравлический расчет во втором приближении
5. Построение
пьезометрического графика
. Расчет
толщины тепловой изоляции
7.1 Расчет
толщин стенок труб с учетом внутреннего давления
7.2 Проверка
прочности по нормальным напряжениям
.3 Расчет
осевых усилий на неподвижные опоры
.4 Расчет
криволинейных участков (отводов) на самокомпенсацию
8. Выбор
насосного оборудования системы теплоснабжения
Теплоснабжение является основной подсистемой
энергетики. На теплоснабжение народного хозяйства расходуется около трети всех
используемых в нашей стране первичных топливно-энергетических ресурсов.
Основными путями совершенствования этой подсистемы являются концентрация и
комбинирование производства теплоты и электрической энергии и централизация
теплоснабжения.
Ужесточение экологических и планировочных
требований к современным городам и промышленным районам приводит к размещению
ТЭЦ на большом расстоянии от районов теплового потребления, что усложняет
тепловые и гидравлические режимы систем теплоснабжения и выдвигает повышенные
требования к их надежности. Существующие системы теплоснабжения в зависимости
от взаимного расположения источника и потребителей теплоты можно разделить на
централизованные и децентрализованные. В централизованных системах
теплоснабжения один источник тепла обслуживает теплоиспользующие устройства
ряда потребителей, расположенных отдельно, поэтому передача тепла от источника
до потребителей осуществляется по специальным теплопроводам - тепловым сетям.
Централизованное теплоснабжение состоит из трёх взаимосвязанных и
последовательно протекающих стадий: подготовка, транспортировка и использование
теплоносителя. Каждая система централизованного теплоснабжения состоит из
источника тепла, тепловых сетей и потребителей тепла.
Тепловая сеть - один из наиболее дорогостоящих и
трудоемких элементов систем централизованного теплоснабжения. Тепловые сети
подразделяются на магистральные, распределительные, квартальные и ответвления
от магистральных и распределительных тепловых сетей к отдельным зданиям и
сооружениям. Разделение тепловых сетей устанавливается проектом или
эксплуатационной организацией.
Она представляет собой теплопроводы, сложные
сооружения, состоящие из соединенных тепловых удлинителей, запорной и
регулирующей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор,
камер, дренажных и воздухоспускных устройств. По количеству параллельно
проложенных теплопроводов тепловые сети могут быть однотрубными, двух- и
многотрубными. Теплопотребляющие системы присоединяют к тепловым сетям в
тепловых пунктах. Основное назначение теплового пункта - подготовка
теплоносителя определенной температуры и давления, регулирование их,
поддерживание постоянного расхода, учета потребления теплоты.
1.
Определение расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты
1.1 Определение расчетных тепловых нагрузок
Расчетные тепловые нагрузки определяются для
каждого квартала заданного района города, затем суммируются.
Расчетная тепловая нагрузка на отопление, МВт:
где q o =35,8 Вт/м² - тепловой
поток на отопление 1 м 2 жилой площади, по правилам установления и
определения нормативов потребления коммунальных услуг для домов этажностью 8
этажей, температуре наружного воздуха -26⁰С;
N кв = 46 -
расчетное количество кварталов;
- общая площадь жилого фонда
квартала, м 2 ;
S - площадь
территории квартала, га, определяемая по генеральному плану района;
f = 3500 м 2 /га
- (для 8 этажей) плотность жилого фонда, зависящая от этажности застройки;
К 1 - коэффициент,
учитывающий тепловую нагрузку на отопление общественных зданий, принят равным
0,25.
Расчетная тепловая нагрузка на
вентиляцию, МВт:
где К 2 - коэффициент,
учитывающий долю тепловой нагрузки на вентиляцию общественных зданий,
принимается равным 0,6 (здания постройки после 1985 г).
Среднечасовая тепловая нагрузка на
ГВС в отопительный период, МВт:
где а = 105 л - среднесуточная норма расхода
горячей воды на одного человека в сутки, принимаемая в зависимости от степени
комфортности зданий в соответствии со СНиП 2.04.01-85*[6] (для жилых домов,
оборудованных умывальниками, мойками и ваннами длиной от 1500 до 1700 мм,
оборудованными душами);
b = 25 л - расход
горячей воды в общественных зданиях, принимается равным на одного жителя;
= 55°С - расчетная температура
горячей воды, принятая равной;
= 5°С - расчетная температура
холодной водопроводной воды в отопительный период,
с = 4,19 кДж/кг∙К - удельная
теплоемкость воды.
Максимальная часовая тепловая
нагрузка на ГВС в отопительный период, МВт:
Среднечасовая тепловая нагрузка на
ГВС в летний период, ГДж/ч:
= 15°С - расчетная температура
холодной водопроводной воды в летний период;
Максимальная часовая тепловая
нагрузка на ГВС в летний период, ГДж/ч:
Суммарная тепловая нагрузка в
отопительный период:
Максимальная суммарная тепловая
нагрузка в отопительный период:
Результаты расчета представлены в
таблице 1.1, в которой также приведены суммарные по району значения тепловых
нагрузок.
Таблица 1.1 - Определение расчетных тепловых
нагрузок
,МВт ,МВт ,МВт ,МВт ,МВт ,МВт ,МВт ,МВт
1.2 Построение графика зависимости тепловых
нагрузок от температуры наружного воздуха и графика продолжительности тепловых
нагрузок. Построение интегрального графика продолжительности тепловых нагрузок
Графики расхода теплоты строятся на базе расчета
тепловых нагрузок при различных температурах наружного воздуха.
Здесь t н
- текущая температура наружного воздуха, 0 С;
t но
= -26 0 С - расчетная температура наружного воздуха для
проектирования отопления, 0 С;
t нв
= -26 0 С - расчетная температура наружного воздуха для
проектирования вентиляции, 0 С, в соответствии СНиП 41-02-2003, в
настоящее время t нв=
t но ;
t вр
- расчетная температура воздуха внутри помещений.
Тепловая нагрузка на ГВС принята независящей от
температуры наружного воздуха.
При (летний период) учитываются только
тепловые нагрузки на ГВС.
°С в районах с расчетной
температурой наружного воздуха для проектирования отопления t но до минус 30
°С и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха отапливаемых зданий
t вр = 18 °С;
°С в районах с расчетной
температурой наружного воздуха для проектирования отопления t но ниже минус
30 °С и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха отапливаемых
зданий t вр =20 °С.
Результаты расчета представлены в таблице 1.2.
На основе данных таблицы 1.2 и данных по
продолжительности стояния температур наружного воздуха строится график
зависимости тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха, а также график
продолжительности тепловых нагрузок. Последний может быть построен графическим
методом, а также на базе расчетных данных. Кроме того, на базе расчетных данных
строится интегральный график продолжительности тепловых нагрузок. Кроме того,
на базе расчетных данных строится интегральный график продолжительности
тепловых нагрузок. Примеры расчетов и графиков для данного района города
показаны в таблицах 1.3…1.5 и на рис. 1.1, 1.2.
Таблица 1.2 - Зависимость тепловых нагрузок от
температуры наружного воздуха
(>+8)00 = 12,64 = 30,33 =12,64 = 30,33
Таблица 1.3 -Число часов за отопительный период
со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной и ниже данной
Таблица 1.4 - Расчеты для построения графика
продолжительности тепловых нагрузок
Таблица 1.5 - Расчет интегрального графика
продолжительности тепловых нагрузок
,МВтУдельная
тепловая нагрузка Приращение
удельной тепловой нагрузки Количество часовn i ,Среднее
количество часов Площади Относительные
площади Удельная
годовая тепловая нагрузка: (10) i =(10) i -1 +(9) i
Рис. 1.1 - График зависимости тепловых нагрузок
от температуры наружного воздуха и График продолжительности тепловых нагрузок
Рис. 1.2 - Интегральный график продолжительности
тепловых нагрузок
2.
Центральное регулирование отпуска теплоты
2.1 Рекомендации по выбору способа
регулирования
Рекомендации по выбору способа регулирования
представлены в таблицах 2.1.
Таблица 2.1 - Рекомендации по центральному
качественному регулированию отпуска теплоты и определению расхода сетевой воды
в закрытых системах (тепловая нагрузка потребителей ЖКХ более 65% полной
нагрузки)
Подключение подогревателей систем
ГВС
Расчетная тепловая нагрузка для выбора
ЦТП (см. раздел 3.1)
1 По нагрузке
отопления -
при суммарной тепловой нагрузке 100 и более МВт;
-
при суммарной тепловой нагрузке менее 100 МВтПараллельное одноступенчатое
По
совмещенной нагрузке отопления и ГВС, повышенный температурный график. Последовательное
двухступенчатое
Суммарная тепловая нагрузка менее
10 МВт, независимо от соотношения По нагрузке отопления Параллельное
или смешанное
В курсовом проекте принято центральное
качественное регулирование отпуска теплоты. По условию
Таким образом способ регулирования -
по нагрузке отопления. Подключение подогревателей системы ГВС - смешанное.
2.2 Отопительный температурный график.
Регулирование по тепловой нагрузке на отопление
В курсовом проекте принято центральное
качественное регулирование отпуска теплоты. В качестве базовых потребителей
теплоты приняты местные системы отопления с зависимым (элеваторным) их
присоединением к тепловым сетям. Расчет выполнен для четырёх значений
температур наружного воздуха t н
(см. таблицу 2.2).
Значения расчетных температур
теплоносителя ( - сетевой воды в подающей
магистрали, - на выходе из местных систем
отопления, - на входе в местные системы
отопления) при расчетной температуре наружного воздуха t но считаются
заданными.
= 150°С; = 95°С; = 70°С (для закрытых систем).
Значения текущих температур
теплоносителя , , ,°С определяются по формулам:
- текущее значение тепловой
нагрузки на отопление, определяется по графику зависимости тепловых нагрузок от
температуры наружного воздуха, либо по формуле, приведенной в п. 1.2.
- расчетный температурный напор
отопительных приборов:
- разность расчетных температур
теплоносителя в местных системах отопления:
- разность расчетных температур
сетевой воды:
Результаты расчета представлены в
таблице 2.2, на их основе построен отопительный температурный график (рис.
2.2). Для обеспечения работы систем ГВС на графике предусматривается излом при
температуре =70 0 С= для
закрытых систем В последних строках таблицы 2.2 приводятся данные по тепловым
нагрузкам и температурам, соответствующие точке излома.
Таблица 2.2. - Температуры
теплоносителя по отопительному температурному графику
2.3
Расчет температуры сетевой воды на выходе из первой ступени водоподогревателя,
закрытые системы, смешанное подключение водоподогревателей
Балансовая нагрузка для
закрытых систем определяется по формуле:
Кроме того, определяются три значения
температуры сетевой воды в обратном трубопроводе на выходе из первой ступени
водоподогревателя
· в точке излома температурного графика ( )
· в точке, соответствующей условию (точке ):
На рисунке 2.1. показан график
температуры ,
рассчитанный по приведенным выше формулам.
3.
Разработка генерального плана тепловой сети и гидравлический расчет в первом
приближении
3.1 Разработка плана тепловой сети
Перед разработкой плана тепловой сети был выбран
способ ее прокладки: подземная прокладка в непроходных каналах. При прокладке в
каналах теплопроводы защищены со всех сторон от механических воздействий и
нагрузок и, в некоторой степени, от грунтовых и поверхностных вод. Стоимость
прокладки в непроходных каналах на 25-30% больше, чем бесканальной, однако
условия работы теплопроводов легче.
Генеральный план тепловой сети разработан с
учетом требований СНиП 41-02-2003 в упрощенном виде, и показан на генеральном
плане района одной линией. Квартальные сети присоединены к магистральным
трубопроводам через ЦТП. На плане показан источник теплоты, магистральные
трубопроводы и ответвления к ЦТП, узловые теплокамеры УТ, сами ЦТП и идущие от
них до кварталов главные трубопроводы квартальных сетей. Для определения количества
и расположения ЦТП были учтены следующие рекомендации:
количество кварталов, объединяемых
одним ЦТП - от 2 до 6;
тепловая нагрузка одного ЦТП - от 8
до 30 МВТ, она определяется суммированием расчетных тепловых нагрузок
кварталов, которые определяются по формулам, приведенным в таблице 2.1.;
ЦТП должен находиться в центре
обслуживаемой территории.
План показан на чертеже №
КПТС.48.270109.62.08ТВ.ВО лист 2.
На основе плана составляется расчетная схема, на
которой показываются магистральные трубопроводы, ответвления к ЦТП и сами ЦТП с
их нумерацией.
Таблица 3.1 - Расчетные тепловые нагрузки для
определения количества и расположения ЦТП
,МВт ,МВт , см табл.
2.1,МВт ,см табл.
2.1,МВт МВт
3.2 Расчет расходов сетевой воды по ЦТП
Вначале суммируются тепловые нагрузки по
кварталам, обслуживаемым каждым ЦТП, затем по формулам, приведенным ниже,
определяются расходы сетевой воды на отопление, вентиляцию и ГВС, а также
суммарные по всем видам тепловых нагрузок по каждому ЦТП.
Расчетный расход сетевой воды на отопление и
вентиляцию, т/ч
с=4,19 кДж/кг/К - удельная теплоемкость воды.
Расчетный максимальный расход сетевой воды на
горячее водоснабжение, т/ч, закрытые системы, смешанное присоединение
водоподогревателей:
Суммарный расчетный расход сетевой
воды , т/ч,
определяется по формулам, приведенным в таблице 2.1.
Расчетный летний расход сетевой воды, т/ч,
закрытые системы:
Результаты расчетов расходов по ЦТП
удобно представлять в табличной форме, пример которой - таблица 3.2.
Таблица 3.2 - Определение расчетных расходов
сетевой воды по ЦТП
3.3 Гидравлический расчет тепловой сети в
первом приближении
Основная цель расчета - определение диаметров
трубопроводов. В первую очередь определяются расходы сетевой воды по участкам
сети (расчет в первом приближении ведется для подающего трубопровода) путем их
суммирования по ЦТП и соответствующим участкам, начиная с концевых.
Внутренние диаметры трубопроводов d, м,
определяются, исходя из заданной величины потерь давления на единицу длины (80 Па/м
для магистральных трубопроводов и 300 Па/м - для ответвлений):
здесь k э - абсолютная
эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стенок труб, для водяных
тепловых сетей, согласно СНиП
41-02-2003, принимается равной 0,0005 м;
ρ - плотность воды, в первом
приближении принимается равной 1000 кг/м 3 ;
G - расход
сетевой воды на участке, т/ч.
После расчета внутренних диаметров
выбираются условные диаметры DN и стандартные наружные
диаметры d н и толщины
стенок труб δ.
Результаты
расчета представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Определение диаметров труб и
расстояний между неподвижными опорами
4.
Схема тепловой сети и гидравлический расчет во втором приближении
Для разработки схемы тепловой сети
необходимо определить максимальное расстояние между неподвижными опорами , м:
где α t -
коэффициент линейного расширения стали, принимается равным 1,2∙10 -5
1/К;
- осевой ход компенсатора, мм, он
зависит от принятых типа и марки компенсаторов. Для прокладки в непроходных
каналах приняты П-образные компенсаторы;
- коэффициент, учитывающий
предварительное растяжение компенсатора, осуществляемое при монтаже, принят =1 для
П-образных компенсаторов.
Полученные значения приведены в
таблице расчета диаметров (таблица 4.2).
Схема сети разработана с учетом
требований ГОСТ 21.605-82 и СНиП 41-02-2003. После разработки схемы произведено
определение коэффициентов местных сопротивлений по участкам теплопроводов
(отдельно для подающего и обратного трубопроводов), результаты которого
представлены в таблице 4.1.
Основной задачей гидравлического
расчета является определение потерь напора по участкам, а также суммарных
потерь напора от источника теплоты.
Потери напора на участке Δh, м,
(отдельно для подающего и обратного трубопроводов) определяются по формуле:
где - коэффициент гидравлического
трения, он определяется по формуле Альтшуля:
э = 0,5 мм -
абсолютная эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стенок труб;
d вн -
внутренний диаметр трубопровода, м;
- протяженность участка
трубопровода, м;
- сумма коэффициентов местного
сопротивления (табл. 5.1);
w - скорость
потока сетевой воды, м/с:
ν - кинематическая вязкость, м 2 /с,
соответствующая (также как и плотность) температурам сетевой воды в точке
излома температурного графика .
Для подающего трубопровода: при = 70 °С ν = 0,414∙10 -6 м 2 /с,
ρ
= 977,7кг/м 3 .
Для обратного трубопровода: при = 19,91 °С ν = 1,005∙10 -6 м 2 /с,
ρ
= 978,3кг/м 3 .
Потери напора от источника теплоты ΔH ит , м,
определяются путем суммирования потерь напора на соответствующих участках.
Результаты расчета представлены в
таблице 4.2.
Таблица 4.1 - Коэффициенты местного
сопротивления
Таблица 4.2 - Гидравлический расчет во втором
приближении
5.
Построение пьезометрического графика
Пьезометрический график построен на основе
результатов гидравлического расчета (отопительный период), для расчетной линии
от источника теплоты до наиболее удаленного ЦТП. При построении учтены основные
требования к гидравлическим режимам, изложенные в СНиП 41-02-2003, наиболее
существенными из которых являются:
напор в обратном трубопроводе при
зависимом присоединении местных систем отопления не должен превышать допустимое
значение, соответствующее максимальному допускаемому давлению для элементов
местных систем минус 0,1 МПа, что, при обычно принимаемом значении давления в
местных системах 0,6 МПа, соответствует напору в обратном трубопроводе 50 м
водяного столба, т.е:
H обр
= 38,2 м < 50 м - условие выполняется;
напор в обратном трубопроводе при
зависимом присоединении местных систем отопления должен быть не менее
статического напора , ( )
необходимого для заполнения местных систем отопления плюс 5 м. Это значение
приближенно может быть оценено следующим образом.
где - этажность основных зданий района.
напор в подающем трубопроводе не
должен превышать допустимое значение, которое в курсовом проекте принимается
равным 120 м, т.е:
H под
= 83,1 м < 120 м - условие выполняется;
напор в подающем трубопроводе должен
обеспечить условие невскипания сетевой воды, которое может быть выражено
следующим образом:
где = 0,4760 МПа - давление насыщенных
паров воды, соответствующее температуре сетевой воды в подающей магистрали = 150°С;
напор на входе в сетевые насосы
должен быть не менее, чем 5 м водяного столба.
Кроме того, потери напора в ЦТП составляют ΔH ЦТП
= 15 м, потери напора в оборудовании источника теплоты, в напорной его части ΔH под
= 20 м, в приемной части (перед сетевыми насосами) - ΔH обр
= 5 м.
Уровень статического напора с учетом рельефа
(143,5 м - наиболее возвышенная точка в рассматриваемом районе):
Таким образом, линия статического
напора построена из условий заполнения водой отопительных установок всех
потребителей и создания в их верхних точках избыточного давления 5 м. Линия
невскипания воды проведена параллельно профилю местности с ординатой в каждой
точке, равной давлению вскипания воды при расчетной температуре в подающей
магистрали (57,60 м. вод. ст.). Линии потерь давления построены по данным
гидравлического расчета.
ΔH нас = ΔH обр + ΔH о 14 + ΔH ЦТП + ΔH п 14 + ΔH под =5 +38,2 +
15 + 29,92 + 20 = 108,12 м
6.
Расчет толщины тепловой изоляции
Расчет выполняется по нормированной
линейной плотности теплового потока, значения которой принимаются по СНиП
41-03-2003 в зависимости от среднегодовой температуры теплоносителя, которая
определяется также по СНиП 41-03-2003 и равна для подающего трубопровода и = 50°С - для
обратного трубопровода.
Величина t в1 зависит от
расчетной температуры сетевой воды в подающем трубопроводе, как показано в
таблице 6.1
Таблица 6.1 - Значения температур t в1
При = 150°С температура = 90°С.
Определение плотности теплового потока производится по СНиП 41-03-2003.
Указанным СниП нормируется суммарная
линейная плотность теплового потока подающего и обратного трубопроводов q, Вт/м. Это
значение распределяем по подающему и обратному трубопроводам следующим образом:
, Вт/м - для подающего трубопровода,
, Вт/м - для обратного трубопровода,
где = = 5°С - средняя температура
окружающей среды, по СНиП 41-03-2003 она принимается равной температуре грунта,
которая принята равной 5°С.
Плотности теплового потока
откорректированы с учетом района строительства тепловых сетей:
Здесь и - откорректированные значения
нормированной линейной плотности теплового потока, Вт/м;
К = 0,92 - поправочный коэффициент,
принимаемый по СНиП 41-03-2003 в зависимости от расчетного района строительства
(Крайний Север) и способа прокладки трубопровода (в непроходных каналах).
Теплоизоляционное покрытие
принимается однослойным, термическое сопротивление покровного слоя не
учитывается.
Результаты определения плотностей
теплового потока приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Плотности теплового потока для
различных условных диаметров
где - коэффициент дополнительных
потерь, принимается по СП 41-103-2000:
= 1,2 при DN < 150; = 1,15 при DN ≥ 150.
- термическое сопротивление
теплоотдаче от воздуха к поверхности канала, м 0 С/Вт;
= 11 Вт/(м 2∙ К) -
коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке канала;
b, h - ширина и
высота канала, м. Для их определения толщина изоляции в первом приближении δ из11 принимается
равной максимально допустимому значению по СНиП 41-03-2003, после чего
определяется наружный диаметр трубопроводов с изоляцией d из .
Минимальные размеры канала в свету определяются с учетом требований СНиП
41-02-2003 к расстояниям между трубопроводами и до конструкций канала.
Окончательно размеры выбираются из числа типовых по альбому серии 3.006.1-2.87.
- термическое сопротивление грунта,
м°С/Вт,
Здесь Н = 0,5 + 0,5h -
расстояние от поверхности грунта до оси трубопровода, м, определяется с учетом
расстояния от верха перекрытия канала до поверхности земли, которое не должно
быть менее 0,5 м;
= 1,92 Вт/(м∙°С) -
теплопроводность грунта (песок), принимается по СП 41-103-2000.
Толщины изоляции, м, определяются по
формулам:
, - наружные диаметры подающего и
обратного трубопровода, м.
, - теплопроводность изоляции
подающего и обратного трубопроводов, Вт/(м∙°С), принимается по СП 41-103-2000
с учетом температуры теплоносителя;
, - термические сопротивления
теплоотдаче от поверхности изоляции подающего и обратного трубопроводов,
приближенные значения которых принимаются по СП 41-103-2000.
Результаты расчета представлены в
таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Результаты расчета толщины
изоляции
7.1 Расчет толщин стенок труб с учетом
внутреннего давления
Толщина стенки трубы, мм, должна быть не менее
определенной по формуле:
где d н
- наружный диаметр трубы, мм;
p и
= 1,5 p p
- внутреннее давление, в расчете толщины стенки трубы принимается равным
давлению гидравлических испытаний; расчетное давление p p ,
МПа, принимается (по пьезометрическому графику) равным давлению в подающей
магистрали на выходе из источника теплоты:
p p
= 0,01∙H p аб
=
0,01∙115 = 1,15 МПа;
тогда p и
= 1,5∙1,15 = 1,73 МПа ≥ 1,6 МПа.
φ = 0,8 - коэффициент
прочности сварных швов (для электросварных труб);
σ adm
= 146 МПа - допускаемые нормальные напряжения, принимаются по СП 41-105-2002.
Расчет толщин выполнен для участков
магистрального трубопровода, полученные значения не превышают фактические
толщины δ
(см.
табл. 7.1).
7.2 Проверка прочности по нормальным
напряжениям
В первую очередь определяется вес 1 метра
теплопровода, Н/м:
здесь d н , δ, δ из - в метрах; ρ ст = 7800 кг/м 3 -
плотность стали;
ρ в = 1000 кг/м 3 -
плотность воды;
ρ из = 100 кг/м 3
- плотность изоляции, принимается по СП 41-103-2000; = 9,81 м/с² - ускорение
свободного падения.
Проверка прочности по продольным
напряжениям σ,
МПа,
выполняется по условию:
А тр = π(d н - δ)∙δ
-
площадь поперечного сечения трубопровода, м 2 ;
W - осевой
момент сопротивления сечения трубы.
Коэффициент а 1 =1 при
прокладке в каналах.
Продольное усилие определяется по
формуле:
Коэффициент a 2 = 1 для
прокладки в каналах с П-образными компенсаторами, а также при наличии на
рассматриваемом участке запорной арматуры или отводов (канальная и бесканальная
прокладка); a 2 = 0 для
канальной и бесканальной прокладке с сильфонными или сальниковыми
компенсаторами при отсутствии отводов и запорной арматуры.
f тр - сила
трения на 1 м длины трубопровода, Н/м, при прокладке в каналах она равна:
где μ х = 0,3 -
коэффициент трения при трении о сталь на скользящих опорах.
l max -
максимальное расстояние от неподвижной опоры до компенсатора, м (определяется
по монтажной схеме).
Коэффициент a 3 = 1 при
наличии компенсатора, и a 3 = 0 при
отсутствии компенсатора (участок с отводами).
F к - осевая
реакция компенсатора, Н, для ее определения вычисляется температурное удлинение
участка Δl max , м:
где α t -
коэффициент линейного температурного расширения, принимается равным 1,2∙10 -5
К -1 ;
= 150°С - расчетная температура
сетевой воды в подающей магистрали;
t но = -26°С -
расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.
Для П-образных компенсаторов осевая
реакция на единицу удлинения трубопровода F к
определяется по паспортным данным компенсатора, которая затем умножается на Δl max .
Изгибающий момент определяется по
формуле:
l по -
расстояние между подвижными опорами, м, которое зависит от диаметра трубы.
Расчеты толщин и напряжений
приведены в таблице 8.1. Полученные продольные напряжения σ не превышают
допускаемого значения σ adm = 146 МПа.
7.3 Расчет осевых усилий на неподвижные
опоры
Осевое усилие на неподвижную опору N но ,
Н, рассчитывается по формуле:
здесь - площадь внутреннего сечения
трубопровода, м 2 , на котором находится запорная арматура либо отвод;
d вн1 -
внутренний диаметр трубопровода слева от неподвижной опоры, м;
d вн2 -
внутренний диаметр трубопровода справа от неподвижной опоры, м;
где , , , - соответственно силы трения и
расстояния до компенсаторов по одну и другую сторону неподвижной опоры (из
табл. 8.1).
Величины Δ(f тр l р ) приняты не
меньше, чем 0,3 меньшего произведения силы трения и длины.
где F к1 и F к2 - осевые
реакции компенсаторов по одну и другую сторону неподвижной опоры. Величины ΔF к приняты не
меньше, чем 0,3 меньшего значения осевой реакции компенсатора.
Найденные осевые усилия на
неподвижную опору не превышают допускаемые значения:
где P -
максимальное осевое усилие на опору, тс (зависит от DN).
Результаты расчета представлены в
таблице7.2.
Таблица 7.1 - Расчет толщин стенок труб и
проверка прочности по продольным напряжениям
Таблица 7.2 - Расчет осевых усилий на
неподвижные опоры
P раб ∙π∙(d² вн 1 -d² вн 2 )∙10 6 /4,
м²
7.4 Расчет криволинейных участков (отводов)
на самокомпенсацию
На самокомпенсацию рассчитывается отвод УП8 на
магистрали.
Основной задачей является определение
максимального напряжения σ у основания
меньшего плеча угла поворота трассы, которое для угла поворота 90° вычисляют по
формуле:
где Δl 2
- темпер
Похожие работы на - Разработка теплоснабжения района города Архангельск Курсовая работа (т). Физика.
Курсовая работа: Судебно-психологическая экспертиза в уголовном и гражданском процессах. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Применение тренажеров в физкультуре. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: About United States Essay Research Paper United
Реферат: Cartier
Контрольная работа по теме Бюджетний дефіцит і боргова політика у контексті макрофінансової стабілізації
Сочинение Описание Неба
Контрольная Работа На Тему Общая Нозология. Типовые Патологические Процессы
Контрольная работа: Разделение властей в философско-правовом учении Ш. Монтескье
Причины Незачета Итогового Сочинения
Сочинение: Новые люди в романе Н. Г. Чернышевского Что делать
Краткое Сочинение Про Рассказ Дубровский
Компьютерные курсы
Контрольная работа: Двойная запись операций по бухгалтерским счетам
Чтение В Библиотеке Реферат
Курсовая работа по теме Ринок горілки в Україні
Реферат по теме Методичка
Доклад по теме Типы хозяйственных операций
Курсовая Работа На Тему Педагогическое Общение
Реферат по теме Моббинг
Реферат: Расчет налогов судоходной компании 2
Сочинение: Идейно-художественное своеобразие романа Отцы и дети Ивана Тургенева
Похожие работы на - Товарное производство
Похожие работы на - Отражение когнитивного опыта