7 Құбырлардың жылулық есебі

Жылулық есептің басты міндеті құбырдың жылу жоғалтуларын анықтап, жылулық изоляцияның қалыңдығын таңдау болып табылады.

7.1 Жылулық изоляция қалыңдығын таңдау

Есеп беруші және кері жол үшін бөлек орындалады. Алдыңғы қабылданған жылу жоғалтулар нормасынан құбыр изоляциясының қалыңдығы анықталады. Құбырдың 1 метрінің жылу жоғалту q_е нормасы құбырдың сыртқы диаметрі мен жылутасығыштың құбырды төсеудің әр типіндегі орта жылдық температурасы бойынша, 22,23,24 қосымшаларда келтірілген, анықталады.

Жылу жоғалту нормасын таңдағаннан кейін құбырдың жылулық қарсыласуларының бастапқы мәні анықталады:

, (7.1)

мұнда - жылутасығыш температурасы (беруші және кері құбырда). °С;

- қоршаған орта температурасы (формуле 32 түсіндірме қара),⁰С.

Кейін шартты параметр есептеледі:

, (7.2)

мұнда - қорғаныс қабатының термиялық қарсыласуы мен изоляция бетінен қоршаған ортаға жылу беру қарсыласуы суммасы (қосымша 25, 26), с.м град/кДж;

- изоляцияның негізгі қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті, кДж/(с.мград).

Изоляцияның негізгі қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті қосымша 27 бойынша изоляциялық қабаттың орташа температурасынан t_ср тәуелділікте анықталады. Изоляциялық қабаттың орташа температурасының мәні t_ср қосымша 28 бойынша жылутасығыш пен қоршаған орта температурасынан t_о тәуелділікте анықталады.

Сурет 5 келтірілген графикті қолданып шартты параметр к_з бойынша, жылутрассасының құбырларының жылуизоляциясының негізгі қабатының қалыңдығы алынады. Осылай жылуизоляцияның негізгі өлшемдерін анықтаған соң жылу жоғалтулардың нақты мәндерін анықтауға көшеді.

7.2 Құбырлардың жылу жоғалтулары

Құбырдың суммалық жылу жоғалтулары:

, (7.3)

мұнда - изоляцияланған құбырдың нақты меншікті жылу жоғалтулары, кДж/(с.м.);

l - генплан бойынша қарастырылған учаске ұзындығы,м;

l_к – компенсаторлардың суммалық ұзындығы,м;

- жергілікті жылу жоғалту коэффициенті, фланцтер, фасонды бөліктер және арматураның жоғалтуларын ескереді (кесте 8).

Кесте 8

коэффициенттерінің мәні

Төсеу әдісі	Магистральдік жылу жүйелері	Таратқыш жылу жүйелері
Жер үсті төсеуі	1,2	1,3
Каналсыз төсеу	1,1	1,13
Каналдар мен тоннельдерде	1,15	1,25

Изоляцияланған құбырдың нақты меншікті жылу жоғалтулары:

, (7.4)

мұнда изоляцияланған құбырдың нақты толық термиялық қарсыласуы, м.с.град/кДж.

Изоляцияланған құбырдың нақты толық термиялық қарсыласуының шамасы құбырды төсеу амалынан тәуелді анықталады. Ең көп кездесетін жағдайларды қарастырайық:

а) Құбырды жерүсті төсеу

Толық термиялық қарсыласу:

, (7.5)

мұнда - негізгі изоляциялаушы қабаттың термиялық қарсыласуы;

- қорғаныс қабатының термиялық қарсыласуы;

- изоляция бетінен сыртқы ауаға жылу берудің термиялық қарсыласуы.

Қорғаныс қабатының термиялық қарсыласуының шамасы кішкентай және оны ескермеуге болады.

Негізгі изоляциялаушы қабаттың термиялық кедергісі:

, (7.6)

мұнда - изоляцияның негізгі қабатының сыртқы диаметрі, м;

- құбырдың сыртқы диаметрі, м;

-изоляцияның негізгі қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті (қосымша 27), кДж/с.м.град.

Изоляцияның негізгі қабатының сыртқы диаметрі:

. (7.7)

б) Каналсыз құбыр төсеу

Толық термиялық қарсыласу:

R¹_т= R_из + R _гр.т +R_о (7.9)

мұнда R_из – 7.6 формуласын қара.

R _гр.т -изоляцияланған құбырлар үшін грунттың термиялық қарсыласуы;

R_о – қосқұбырлы төсеудегі екі ұдайлы әсер термиялық қарсыласуы, бір құбырлыда R=0.

Изоляцияланған құбырлар үшін грунттың термиялық қарсыласуы:

R _гр.т = (7.10)

мұнда h – жер бетінен осіне дейінгі құбырдың салыну тереңдігі,м.

-грунттың жылу өткізгіштік коэффициенті (10 кесте), кДж/(с.м.град).

Кесте 10

Грунттың жылуөткізгіштігінің орташаланған есептік коэффициенті

Ылғалдылығы бойынша грунт классицикациясы	Жылуөткізгіштік коэффициенті, кДж/(с.м.град)
Азылғалды	0,0017
Ылғалды	0,0023
Суға қаныққан	0,0029

Құбыр осін салу тереңдігін келесі жағдайды ескере қабылдау керек:

h = h_{1 + ,}м, (7.11)

мұнда h₁ –құбырдың жер бетінен қорғаныс қабатына дейінгі тереңдеуі, h₁ 0,7 м.

Қосқұбырлы төсеудегі екі ұдайлы әсер термиялық қарсыласуы:

, (7.12)

мұнда h_о –құбыр осьтері арасындағы горизонталь қашықтық,м.

Құбырлар осьтер ара қашықтығы каналсыз төсеуде қосымша 29, каналды төсеуде қосымша 30 алынады.

в) Өтілмейтін каналдарда төсеу

Толық термиялық қарсыласу:

R¹_т= R_из + R_н + R_кан + R _гр.к +R_о, (7.13)

мұнда R_из, R_н, R_о –7.6,7.8,7.7.12 формулаларын қара;

R_кан - ауадан канал қабырғасына жылу беру термиялық қарсыласуы;

R _гр.к - грунттың канал үшін термиялық қарсыласуы.

Ауадан канал қабырғасына жылу беру термиялық қарсыласуы:

, (7.14)

мұнда - ауадан каналдың ішкі бетіне жылу беру коэффициенті, =0,00814 кДж/(с.м² град ) [7];

- канал қиылуының ішкі периметріне эквивалентті диаметр, м.

Эквивалент диаметр:

d_эк = П_в/, м, (7.15)

мұнда П_в –канал ішкі қиылу периметрі (қосымша 30), м.

Грунттың каналға термиялық қарсыласуы:

R _гр.к =, (7.16)

мұнда h – құбыр осін салу тереңдігі, м.

Құбыр осін салу тереңдігін келесі шартты ескере қабылдау керек:

h = h₂ + h_к/2, м, (7.17)

мұнда h_к –канал биіктігі (қосымша 30), м.

h₂ –жер бетінен каналдар мен тоннельдер жабуының басына дейінгі канал тереңдеуі, h₂ 0,5 м [8].

г) Өтпелі каналдар мен тоннельдерде төсеу

Толық термиялық қарсыласу жер үсті төсеуіндегідей анықталады.

СНиП [8] сәйкес жылуизоляциялаушы конструкциялардың тоннельдерде, коллекторларда, камераларда температурасы 60⁰С артық болмауы керек.

Изоляция бетіндегі нақты температура:

, ⁰С. (7.18)