WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 13 |

• для подающего трубопровода 14hR01 =1 ln + 1 ; (1.77) 2гр b• для обратного трубопровода 14hR02 =2 ln +1, (1.78) 2гр bгде h – глубина заложения осей трубопроводов, м;

b – расстояние между осями трубопроводов, м, принимаемое в зави- симости от их диаметров условного прохода по табл. 1.3;

1, 2 – коэффициенты, учитывающие взаимное влияние температурных полей соседних теплопроводов, определяемые по формулам qe1 qe1 = ; (1.79) 2 =, (1.80) qe2 qeгде qe1, qe2 – нормированные линейные плотности тепловых потоков со- ответственно для подающего и обратного трубопроводов, Вт/м (см. формулу (1.68)).

Т а б л и ц а 1.Расстояние между осями трубопроводов Рас- Диаметр условного прохода труб, мм стоя- 50– 125– 100 200 250 300 350 400 450 500 ние 80 В, мм 350 400 500 550 600 650 700 800 900 1 000 1 Расчетную толщину теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции на основе волокнистых материалов и изделий (матов, плит, холстов) следует округлять до значений, кратных 10 мм.

В конструкциях на основе минераловатных полуцилиндров, жестких ячеистых материалов, материалов из вспененного синтетического каучука, пенополиэтилена и пенопластов следует принимать ближайшую к расчетной толщину изделий по нормативным документам на соответствующие материалы.

Если расчетная толщина теплоизоляционного слоя не совпадает с номенклатурной толщиной выбранного материала, следует принимать по действующей номенклатуре ближайшую более высокую толщину теплоизоляционного материала.

Допускается принимать ближайшую более низкую толщину теплоизоляционного слоя в случаях расчета по температуре на поверхности изоляции и нормам плотности теплового потока, если разница между расчетной и номенклатурной толщиной не превышает 3 мм.

Минимальную толщину теплоизоляционного слоя следует принимать:

при изоляции цилиндрами из волокнистых материалов – равной минимальной толщине, предусматриваемой государственными стандартами или техническими условиями;

при изоляции тканями, полотном стекловолокнистым, шнурами – мм;

при изоляции изделиями из волокнистых уплотняющихся материалов – 20 мм;

при изоляции жесткими материалами, изделиями из вспененных полимеров – равной минимальной толщине, предусматриваемой государственными стандартами или техническими условиями.

Предельная толщина теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов приведена в табл. 1.4.

Т а б л и ц а 1.Предельные толщины теплоизоляционных конструкций для оборудования и трубопроводов Способ прокладки трубопровода В непроходном Надземный В тоннеле канале Наружный диаметр, мм Предельная толщина теплоизоляционного слоя, мм, при температуре, °С 20 и более 20 и более до 150 вкл.

32 140 100 45 140 100 57 150 120 76 160 140 89 170 160 108 180 160 133 200 160 159 220 160 219 230 180 Окончание т а б л. 1.Способ прокладки трубопровода В непроходном Надземный В тоннеле канале Наружный диаметр, мм Предельная толщина теплоизоляционного слоя, мм, при температуре, °С 20 и более 20 и более до 150 вкл.

273 230 180 325 240 200 377 240 200 426 250 220 476 250 220 530 260 220 630 280 240 720 280 240 820 300 240 920 300 260 1 020 и более 320 260 Примечание. В случае если расчетная толщина изоляции больше предельной, следует принимать более эффективный теплоизоляционный материал и ограничиться предельной толщиной тепловой изоляции, если это допустимо по условиям технологического процесса.

Примеры расчетов толщины слоя изоляции при различных способах прокладки тепловых сетей приведены на с. 74–82.

1.10. РАСЧЕТ И ПОДБОР КОМПЕНСАТОРОВ В тепловых сетях в настоящее время наиболее широко применяются сальниковые, П-образные, а в последнее время и сильфонные компенсаторы. Кроме специальных компенсаторов используют для компенсации и естественные углы поворотов теплотрассы – самокомпенсацию. Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность lк для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно 110 МПа). Необходимо также определить реакцию компенсатора, используемую при расчетах нагрузок на неподвижные опоры.

Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода l, мм, определяют по формуле l =lt, (1.81) где – средний коэффициент линейного расширения стали, мм/(м · °С) (для типовых расчетов можно принять = 1,2 · 102 мм/(м · °С);

t – расчетный перепад температур, определяемый по формуле t =1 -t0, (1.82) где 1 – расчетная температура теплоносителя, °С;

t0 – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

l – расстояние между неподвижными опорами, м.

Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов, приведенную в табл. 14.1 прил. 14, уменьшают на величину запаса – 50 мм.

Реакция сальникового компенсатора – сила трения в сальниковой набивке Rк – определяется по формуле Rк = 2Pрlсdн.сс, (1.83) где Pр – рабочее давление теплоносителя, МПа;

lс – длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;

dн.с – наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;

с – коэффициент трения набивки о металл, принимается равным 0,15.

При подборе П-образных компенсаторов их компенсирующая способность, размеры, а также осевая реакция могут быть определены по прил. 14.

Осевая реакция сильфонных компенсаторов Rс.к определяется по формуле Rc.к = Rж + Rр, (1.84) где Rж – осевая реакция, возникающая вследствие жесткости осевого хода, определяется по формуле Rж = С, (1.85) где С – жесткость волны, Н/мм, принимаемая по паспорту компенсато- ра;

– амплитуда осевого хода, мм;

Rр – осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по формуле 2 Rр = Dс - dT Pизб, (1.86) () где – коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщи- ны стенки волны, равный в среднем 0,5–0,6;

Dс и dT – соответственно диаметры волн сильфона и трубы, м;

– избыточное давление теплоносителя, Па.

Pизб Максимальная длина участка Lm, на котором устанавливается один сильфонный компенсатор, определяется по формуле 0,9 Lm =, (1.87) (1 - tо ) где – коэффициент линейного расширения стали, мм/(м · °С);

– максимальная расчетная температура теплоносителя, °С;

to – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления обеспеченностью 0,92.

Технические характеристики сильфонных компенсаторов приведены в каталогах заводов-изготовителей. Характеристики сильфонных компенсаторов АООТ «МЕТАЛКОМП» см. в табл. 14.прил. 14.

При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального напряжения у основания меньшего плеча угла поворота трассы, которое для углов поворотов 90о и более, т.е. 90+, вычисляют по формуле 1,5lEd n +, = n +1+ sin (1.88) l2 cos n + где l – удлинение меньшего плеча, м;

l – длина меньшего плеча, м;

Е – модуль продольной упругости, равный в среднем для стали 2· 105 МПа;

d – наружный диаметр трубы, м;

n = l1 /l – отношение длины большего плеча к длине меньшего.

Для угла поворота 90о формула (1.88) приобретает вид 1,5lEd n +( ) =.

lПри расчетах углов поворота на самокомпенсацию величина максимального напряжения не должна превышать [] = 80 МПа.

При расстановке неподвижных опор на углах поворотов, используемых для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч угла между опорами не должна быть более 60 % от предельного расстояния между неподвижными опорами для прямолинейных участков.

Следует учитывать также, что максимальный угол поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130о.

1.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ СПУСКНЫХ УСТРОЙСТВ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ Диаметр штуцера и запорной арматуры d, м, для спуска воды из секционируемого участка трубопровода определяют по формуле l, d = dredmn (1.89) ired где dred,, ired – соответственно приведенный диаметр, м; общая дли- l на, м; приведенный уклон секционируемого участка трубопровода, определяемые по следующим форму лам:

n n dl i li i i i i=1 i=dred = ; (1.90) ired =, (1.91) n n l l i i i=1 i=где li – длины отдельных участков трубопровода, м, с диаметрами условного прохода di, м, при уклонах ii ;

m – коэффициент расхода арматуры, принимаемый для вентилей m = 0,0144, для задвижек m = 0,011;

n – коэффициент, зависящий от времени спуска воды t (см. табл. 1.5).

Т а б л и ц а 1.Значения коэффициента n Время спуска 1 2 3 4 воды t, ч Коэффици- 1 0,72 0,58 0,5 0,ент n Максимальное время спуска воды предусматривается для трубопроводов:

Dу 300 мм – не более 2 ч Dу 600 – не более 5 ч Dу = 350–500 – не более 4 ч Диаметр спускного устройства для двустороннего дренажа, установленного в нижней точке трубопровода, определяют по формуле d = d12 + d2, (1.92) где d1, d2 – диаметры спускных устройств, определяемые по формуле (1.89) соответственно для каждой стороны.

Расчетный диаметр штуцера округляют с увеличением до стандартного и сравнивают с приведенными в табл. 1.6 данными.

Т а б л и ц а 1.Условный проход штуцера и запорной арматуры для спуска воды Условный проход 200– 300– 600– 65 вкл. 80–125 до 150 трубопро- 250 400 вода, мм Условный проход 25 40 50 80 100 150 штуцера, мм К установке принимают наибольший из двух сравниваемых диаметров штуцеров и запорной арматуры.

Условный проход штуцера и запорной арматуры для выпуска возду- ха из секционируемых участков водяных тепловых сетей приведен в табл. 1.7.

Т а б л и ц а 1.Условный проход штуцера и запорной арматуры для выпуска воздуха Условный проход 800– 25–80 100–150 200–300 350–400 500–трубопрово да, мм Условный проход 15 20 25 32 40 штуцера, мм 1.12. РАСЧЕТ УСИЛИЙ НА ОПОРЫ Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н, следует определять по формуле FV = Gh L, (1.93) где Gh – вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии, включаю- щий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м;

L – пролет между подвижными опорами, м.

Величина Gh для труб с наружным диаметром Dн может быть принята по табл. 1.8.

Т а б л и ц а 1.Вес 1 м трубопровода в рабочем состоянии Dн, мм 38 45 57 76 89 108 133 159 194 219 273 Gh, Н/м 69 81 128 170 215 283 399 513 676 860 1 241 1 Окончание т а б л. 1.Dн, мм 377 426 480 530 630 720 820 920 1020 1220 Gh, Н/м 2226 2482 3009 3611 4786 6230 7735 9704 11767 16177 Пролеты между подвижными опорами L в зависимости от диаметров труб и условий прокладки приведены в табл. 1.9, 1.10.

Т а б л и ц а 1.Пролеты между подвижными опорами на бетонных подушках при канальной прокладке Диаметр 32 40 50 70 80 100 125 150 175 200 250 300 трубы, м Пролет, 2 2,5 3 3 3,5 4 4,5 5 6 6 7 8 мм Т а б л и ц а 1.Пролеты между подвижными опорами при надземной прокладке, а также в тоннелях и техподпольях Диаметр 32 40 50 70 80 100 125 150 175 200 250 300 трубы, м Пролет, 2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 9 11 12 мм Горизонтальные нормативные осевые нагрузки на подвижные опоры от трения Fhx, Н, определяются по формуле Fhx = xGh L, (1.94) где x – коэффициент трения в опорах, который для скользящих опор при трении стали о сталь принимают равным 0,3 (при использо- вании фторопластовых прокладок x = 0,1), для катковых и ша- риковых опор x = 0,1.

На неподвижные опоры в общем случае действуют вертикальные и горизонтальные усилия. Вертикальная нагрузка равна весу одного пролета для подвижных опор и определяется по формуле (1.93).

Горизонтальные усилия складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, горизонтальных реакций свободных опор, реакций компенсаторов. Эти усилия, как правило, действуют с обеих сторон от опоры.

Результирующее усилие, действующее на опору, в общем случае может быть представлено в следующем виде:

N = a р Fв + Gh l + R, (1.95) где а – коэффициент, зависящий от возможного действия сил внутреннего давления (а может принимать значения от 0 до 1);

р – внутреннее давление теплоносителя, Па;

Fв – площадь внутреннего сечения трубы, м2;

– коэффициент трения на свободных опорах;

Gh – вес погонного метра теплопровода;

l – разность расстояний от опоры до компенсаторов, м;

R – разность реакций компенсаторов с обеих сторон опоры.

В каждом случае при определении горизонтального усилия на опору, необходимо учитывать действующие на нее с обеих сторон силы. На рис.1.1 приведены наиболее часто встречаемые схемы участков с неподвижными опорами. Далее даются формулы для определения горизонтальных усилий, действующих на эти опоры.

Схема I B C A DDLLСхема II C A B DDL1 LСхема III B C A DDL1 LРис. 1.1. Расчетные схемы для определения горизонтальных усилий на неподвижные опоры Схема IV B C A DDL1 LСх е ма V B A DDLLC Схема VI B C A DDL1 L2/L2/LСхема VII B a b b Рис. 1.1. Продолжение LA C D D L L Условные обозначения:

- неподвижная опора - задвижка - сальниковый компенсатор - П - образный компенсатор Рис. 1.1. Окончание Для расчета схемы I применима формула 2 ± N = ± 0,5Rк + р ( D2 –- D1 ). (1.96) Для схемы II N = Rк + р D2. (1.97) Для схемы III ± N = ± Rк + р D1 +ql. (1.98) Для схемы IV ± N = ± 0,5Rк + р ( D2 –- D12 ) ± Gh ( l1 – l2/2). (1.99) Для схемы V при нагреве N = р D2 – Rк – Rх – Gh ( l2 + l3). (1.100) Для схемы V при охлаждении N = р D2 – Rк + Rх + Gh ( l2 + l3). (1.101) Для схемы VI при нагреве N = р D2 + ql1 – Rк – Rх – Gh l2 /2. (1.102) Для схемы VI при охлаждении N = р D2 – ql1 + Rк + Rх + Gh l2 /2. (1.103) Для схемы VII N = [± 0,5Rк + р ( D2 - D12 ) ± Gh ( l1 – l2/2)] sin. (1.104) Здесь р – давление теплоносителя;

Gh – весовая нагрузка на 1 м теплопровода;

– коэффициент трения подвижных опор;

Rк – сила трения сальникового компенсатора;

Rх – сила упругого отпора П-образного компенсатора;

l1 и l2 – длины большего и меньшего участков;

D1 и D2 – наружные диаметры труб на смежных участках.

Знаки « + » и «– » соответствуют режимам нагрева или охлаждения.

При определении нормативной горизонтальной нагрузки на неподвижную опору следует учитывать:

1. Неуравновешенные силы внутреннего давления, возникающие при применении компенсаторов различных типов на участках, имеющих запорную арматуру, переходы, углы поворота, заглушки;

2. Силы трения в подвижных опорах и силы трения о грунт при бесканальных прокладках (см. формулу (1.95));

3. Реакции компенсаторов и самокомпенсации.

Горизонтальную осевую нагрузку на неподвижную опору следует определять:

• на концевую опору – как сумму сил, действующих на опору;

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 13 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.