МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ для Специальности 08.02.07.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Армавирский механико-технологический техникум»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №9

Тема: «Определение толщины тепловой изоляциии потерь теплоты трубопроводов тепловой сети»

по МДК.01.01 Эксплуатация, расчет и выбор теплотехнического оборудования и систем тепло-и топливоснабжения

Раздел «Теплоснабжение»

для специальности

08.02.07. Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции

Составитель:  Казетов С.Н.

преподаватель спец.дисциплин ГБПОУ КК АМТТ

2020

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9

Тема: «Определение толщины тепловой изоляциии потерь теплоты трубопроводов тепловой сети»

Цель: Научиться определять параметры тепловой изоляции тепловых сетей

1. Определение толщины тепловой изоляции трубопровода тепловой сети в непроходном канале

Исходные данные:

1.     Диаметр трубопровода (задается индивидуально)

2.     Температура теплоносителя (задается индивидуально)

3.     Материал тепловой изоляции – минеральные скорлупы с коэффициентом теплопроводности λ=0,06 Вт/(мк)

4.     Прокладка – подземная в непроходных каналах серии КЛ

5.     Максимально допустимая температура в канале t_к40⁰С

6.     Нормы потерь теплоты изолированными трубопроводами  водяных тепловых сетей подземной прокладки, расположенными в непроходных каналах, q_l, Вт/м.

         1. Определим толщину тепловой изоляции, исходя из норм потерь теплоты.

         Полное термическое сопротивление подлежащего изоляции трубопровода определяется по формуле:

, мк/Вт

где t – температура теплоносителя, t=τ₁;

      t₀ – температура окружающей среды, t₀=40⁰С;

      q_l – нормы потерь теплоты изолированным трубопроводом.

, мк/Вт

где R_из – термическое сопротивление слоя изоляции;

      R_н – термическое сопротивление наружного слоя изоляции.

, мк/Вт

         Задавшись предварительной толщиной изоляции, определим

, мк/Вт

где d_н – наружный диаметр слоя изоляции, м;

      α – коэффициент теплоотдачи от поверхности наружного слоя изоляции, Вт/м²к.

         Для непроходимых каналов α=10,2 Вт/м²к.

         Толщину тепловой изоляции можно определить:

а) по формуле , м

   где l – основание натуральных логарифмов е=2,718

б) по графику, предварительно вычислив показатель степени 2π·λ_из·R_из, находим толщину изоляции

         Если полученная толщина изоляции будет отличаться от принятой более, чем на 10%, то толщиной изоляции следует перезадаться и расчет повторить.

         2. Проверим температуру воздуха в канале. Она не должна превышать t_к40⁰С

         Подберем марку унифицированного сборного железобетонного канала марки КЛ и КПс

l_min – минимальное расстояние в свету между трубопроводами и строительными конструкциями (приложение, табл. 9)

         Определим Н_min и А_min, по табл. 10 приложения подбираем ближайший большой унифицированный сборный железобетонный канал марки…

         Для трубопровода в выбранной марке канала определим температуру воздуха в нем:

, ⁰С

где τ₁, τ₂ – температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе, ⁰С;

      R₁, R₂ – термическое сопротивление между теплоносителем и воздухом в канале, мк/Вт.

, мк/Вт

R_из – термическое сопротивление слоя изоляции, мк/Вт

, мк/Вт

R_н – термическое сопротивление наружного слоя изоляции, мк/Вт

, мк/Вт

R_пк-гр – термическое сопротивление между воздухом в канале и грунтом, мк/Вт

, мк/Вт

R_пк – термическое сопротивление внутренней поверхности канала, мк/Вт

, мк/Вт

α_к – коэффициент теплоотдачи от воздуха в канале к стенкам канала, Вт/м²к, принятый 8,15

d_экв.вн – внутренний эквивалентный диаметр канала, м

, м

F_вн – площадь внутреннего сечения канала, м²

, м²

А, Н – внутренние размеры выбранной марки канала

Р_вн – периметр внутреннего сечения канала

, м

R_к – термическое сопротивление стенок канала, мк/Вт

, мк/Вт

d_экв.н – эквивалентный диаметр наружного сечения канала

, м

, м²

, м

0,2 – толщина стенок канала, м

λ_к – коэффициент теплопроводности стенок канала, Вт/(мк)

         Для стенок из бетона с каменным щебнем λ_к=1,45 Вт/(мк)

R_гр – термическое сопротивление грунта

, мк/Вт

λ_гр – коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(мк)

         Для грунтов средней влажности, λ_гр=1,63 Вт/(мк)

 - глубина заложения оси теплопровода, м, в расчете =1,5 м

t_гр – среднегодовая температура грунта на оси заложения трубопровода, в расчете +5⁰С

         Если температура в канале не превышает t_к40⁰С, то расчет на этом закончен.

Если t_к>40⁰С, то необходимо увеличить толщину тепловой изоляции и расчет повторить.

2. Определение потерь теплоты и температуры в двухтрубной водяной тепловой сети

         Считается для первых трех участков тепловой сети.

Исходные данные:

1.     Диаметр трубопроводов без изоляции (табл. 8), м

2.     Диаметр трубопровода с изоляцией (задается толщина изоляции), м

3.     Коэффициент теплопроводности изоляции (задается λ_из=0,06 Вт/мк)

Весь расчет сводится в таблицу 9.

Тип канала, R_из, R_н, R_пк, R_к, R_гр, R₁, R_пк-гр, t_к – определяем по формулам практической работы №9.

Удельные тепловые потери теплопровода определяются по формуле:

, Вт/м

         Потери теплоты на участке определяется по формуле:

, Вт

l_пр – приведенная длина участка (из табл. 7)

         Падение температуры на участке

, ⁰С

G – расход теплоносителя на данном участке, кг/с, берется из табл. 8 в т/ч и переводится в кг/с;

с – теплоемкость воды с=4190 Дж/кг.к.

         Температура теплоносителя в конце участка

, ⁰С

         При расчете следующего участка начальная температура теплоносителя в начале участка будет равна  и так далее.

Таблица 10. Тепловой расчет трубопроводов

Преподаватель                               Казетов С.Н.