- •680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
- •680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
- •3. Примеры расчетов системы теплоснабжения. 51
- •1. Предисловие
- •2. Теоретические основы проектирования систем теплоснабжения.
- •2.1 Конструирование тепловых сетей.
- •2.2 Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
- •2.3 Графики теплового потребления
- •2.4 Регулирование отпуска теплоты
- •2.4.1 Теплоносители и их параметры
- •2.4.2 Регулирование отпуска теплоты на отопление
- •2.4.2.1 Центральное качественное регулирование.
- •2.4.3 Центральное качественное регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
- •2.4.4 Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию
- •2.6 Определение расходов сетевой воды.
- •2.7 Гидравлический расчет тепловых сетей.
- •2.8 Гидравлические режимы водяных тепловых сетей
- •2.9 Подбор сетевых и подпиточных насосов
- •2.10 Расчет толщины тепловой изоляции.
- •2.11 Расчет и подбор компенсаторов.
- •2.12 Определение диаметров спускных устройств водяных тепловых сетей.
- •2.13 Расчет усилий на опоры.
- •2.14 Подбор элеватора.
- •3. Примеры расчетов системы теплоснабжения.
- •Приложения Приложение 1. Основные буквенные обозначения величин
- •Приложение 2. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади q o, Вт.
- •Приложение 3. Укрупненные показатели среднего теплового потока на горячее водоснабжение q h.
- •Приложение 4. Удельные тепловые характеристики жилых и общественных зданий.
- •Приложение 5. Нормы расхода воды потребителями
- •Приложение 7 . Максимальные расстояния между неподвижными опорами трубопроводов
- •Приложение 8. Нормы плотности теплового потока qe, Вт/м, через изолированную поверхность трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при числе часов работы в год более 5000.
- •Приложение 9. Расчетные теплотехнические характеристики теплоизоляциионных материалов и изделий.
- •Приложение 10. Расчетные технические характеристики материалов, применяемых для изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке
- •Приложение 11. . Коэффициент k1, учитывающий изменение стоимости теплоты в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода (места установки оборудования)
- •Приложение 12. Коэффициент к2, учитывающий увеличение теплопроводности от увлажнения, теплоизоляционного материала и типа грунта.
- •Приложение 13. Виды покрытий для защиты наружной поверхности труб тепловых сетей от коррозии.
- •Приложение 14. Компенсаторы в тепловых сетях.
- •Приложение 15. Технические характеристики труб и отводов
- •Приложение 16. Опоры в тепловых сетях.
- •16.1. Неподвижные опоры трубопроводов тепловых сетей.
- •16.2. Подвижные опоры трубопроводов тепловых сетей.
- •Приложение 17. Коэффициенты трения в подвижных опорах
- •Приложение 18. Прокладка трубопроводов тепловых сетей.
- •Приложение 19. Насосы в системах теплоснабжения.
- •Приложение 20. Запорная арматура в системах теплоснабжения.
- •Приложение 21. Соотношение между некоторыми единицами физических величин, подлежащими замене, с единицами си.
- •Литература
2.11 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 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 , мм, определяют по формуле
, (2.81)
где - средний коэффициент линейного расширения стали, мм/(м · оС), (для типовых расчетов можно принять=1,2· 10ˉ² мм/(м · оС),
- расчетный перепад температур, определяемый по формуле
, (2.82)
где - расчетная температура теплоносителя,оС;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС;
L- расстояние между неподвижными опорами, м.
Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов, приведенную в табл. 4.13 [8], уменьшают на величину запаса - 50 мм.
Реакция сальникового компенсатора - сила трения в сальниковой набивке определяется по формуле
, (2.83)
где - рабочее давление теплоносителя, МПа;
- длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;
- наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
- коэффициент трения набивки о металл, принимается равным 0,15.
При подпоре П-образных компенсаторов их компенсирующая способность, размеры, а также осевая реакция, могут быть определены по[8 табл. 11.3 - 11.7] а также по приложению 14 учебного пособия.
Осевая реакция сильфонных компенсаторовскладывается из двух слагаемых
Rcк = Rж + Rр(2.84)
где Rж- осевая реакция, возникающая вследствие жесткости осевого хода определяется по формуле
Rж=С ∙ (2.85)
где С- жесткость волны, Н/мм, принимаемая по паспорту компенсатора;
- аплитуда осевого хода, мм;
Rр- осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по формуле
, (2.86)
где - коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщины стенки волны, равный в среднем 0.5 - 0.6;
DсиdT – соответственно, диаметры волн сильфона и трубы, м;
- избыточное давление теплоносителя, Па.
Максимальная длина участка Lm , на котором устанавливается один сильфонный компенсатор, рассчитывается по формуле:
(2.87)
где:
- коэффициент линейного расширения стали, мм/м∙oC
τ1- максимальная расчетная температура теплоносителя, oC
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.2 приложения 14 учебного пособия.
При расчете самокомпенсацииосновной задачей является определение максимального напряженияу основания короткого плеча угла поворота трассы, которое определяют для углов поворотов 90ои более, т.е. 90+, по формуле поформуле
(2.88)
где l- удлинение короткого плеча, м;
l- длина короткого плеча, м;
Е- модуль продольной упругости, равный в среднем для стали
2· 105 МПа;
d- наружный диаметр трубы, м;
- отношение длины длинного плеча к длине короткого.
Для угла поворота 90о формула (2.88) приобретает вид:
При расчетах углов 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.