Смекни!
smekni.com

Теплоснабжение района г.Тихвина (стр. 17 из 18)

1) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образного участка трубопровода диаметром 377 между неподвижными опорами Н8 и Н9 при следующих данных:

– наружный диаметр Dн, мм 377;

– толщина стенки трубы S, мм 9;

– угол поворота, град 90°;

– длина большего плеча lб, м 62,86;

– длина меньшего плеча lм, м 20;

– максимальная температура теплоносителя, °С 150;

– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .

Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч

; расчетная разность температур Dt=150-(-29)=179 °С.

Определяется: n=3,14 и b=0 °, С=6; А=17; В=2,5.

Определяется значения вспомогательных величин для Dн=377 мм и S=9 мм:

кгс м2/ °С;

кгсм /мм2 °С.

Продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке плеча, кгс/мм2, определяется по формуле:

, (1.43)

где С – коэффициент, С = 6;

– вспомогательная величина,
= 0,0905 кгс м/мм2 °С;

Dt – расчетная разность температур, Dt =179 °С;

l – длина плеча, l = 20 м.

кгс м2/ °С =47,68 МПа;

Полученное значение не превышает заданного предела

МПа, следовательно, размеры плеч достаточны. Силы упругой деформации в заделке плеча, кгс:

, (1.44)

где А – коэффициент, А=17;

– вспомогательная величина,
=42,3 кгс м2/ °С.

кгс =3156,86 Н;

, (1.45)

где В – коэффициент, В = 2,5.

кгс =254,77 Н.

2) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образного участка трубопровода диаметром 377между неподвижными опорами Н27и Н28 при следующих данных:

– наружный диаметр Dн, мм 377;

– толщина стенки трубы S, мм 9;

– угол поворота, град 90°;

– длина большего плеча lб, м 60,71;

– длина меньшего плеча lм, м 20;

– максимальная температура теплоносителя, °С 150;

– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .

Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч

; расчетная разность температур Dt =150-(-29) =179 °С.

Определяется: n=3,04 и b=0 °, С=5,8; А=16,7; В=2,65.

Определяется значения вспомогательных величин для Dн=377 мм и S=9 мм:

кгс м2/ °С;

кгсм /мм2 °С.

кгс м2/ °С =46,1 МПа.

Полученное значение не превышает заданного предела

МПа, следовательно, размеры плеч достаточны.

кгс =3101,14 Н;

кгс =269,97 Н.

3) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образных участков трубопровода диаметром 194 между неподвижными опорами Н68 и Н69 при следующих данных:

– наружный диаметр Dн, мм 194;

– толщина стенки трубы S, мм 6;

– угол поворота, град 90°;

– длина большего плеча lб, м 49;

– длина меньшего плеча lм, м 35;

– максимальная температура теплоносителя, °С 150;

– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .

Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч

; расчетная разность температур Dt=150-(-29)=179 °С.

По номограммам /рис. 6, 7 [11]/ определяем значения вспомогательных коэффициентов при n=1,4 и b=0 °, С=3,5; А=12; В=6,8.

Определяем значения вспомогательных величин для Dн=194 мм и S=6 мм /таблица VI.28 [11]/:

кгс м2/ °С;
кгсм /мм2 °С.

кгс м2/ °С =14,32 МПа.

Полученное значение не превышает заданного предела

МПа, следовательно, размеры плеч достаточны.

кгс =167,56 Н;

кгс =52,09 Н.

1.10.3 Определение результирующих горизонтальных усилий на неподвижные опоры

Опоры в тепловых сетях устанавливают для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах и передачи их на несущие конструкции или грунт.

Неподвижные опоры предназначены для закрепления трубопровода в отдельных точках, разделения его на независимые по температурным деформациям участки и для восприятия усилий, возникающих на этих участках.

Усилия, воспринимаемые неподвижными опорами, складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, реакции подвижных опор и реакций компенсаторов.

В общем виде горизонтальное усилие,

, Н, действующее на неподвижную опору рассчитывается по формуле:

, (1.46)

где

- внутреннее давление рабочее, Па;

- площадь поперечного сечения по
;

- коэффициент трения на подвижных опорах, для скользящих опор
=0,3;

- удельная нагрузка на единицу длины, Н/м;

- разность длин участков трубопроводов с обеих сторон неподвижной опоры, м;

- разность осевых сил компенсаторов с обеих сторон неподвижной опоры, Н;

- коэффициент, зависящий от направления действия осевых усилий внутреннего давления с обеих сторон опоры, что определяется конфигурацией трубопровода и способом компенсации температурных деформаций.

При применении П - образных компенсаторов силы внутреннего давления воспринимаются трубопроводом и на неподвижную опору не передаются. Таким образом, при расчете опор учитываются реакции подвижных опор и реакции компенсаторов.

На концевые неподвижные опоры горизонтальные осевые нагрузки определяются по сумме сил, действующих на опору с одной стороны.

Горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры определяются с учетом всех действующих сил по обе стороны опоры. При этом горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры должны определяться как разность сумм сил, действующих с каждой стороны опоры, при этом меньшая сумма сил принимается с коэффициентом 0,7, а когда суммы сил с обеих сторон опоры одинаковы, то берется сумма сил с одной стороны с коэффициентом 0,3.

Кроме горизонтальных осевых нагрузок на неподвижные опоры действуют горизонтальные боковые нагрузки, которые учитываются при поворотах трассы и от ответвлений трубопроводов. При двухсторонних ответвлениях трубопроводов боковая нагрузка на опору учитывается только от ответвления с наибольшей нагрузкой.

Неподвижные опоры труб должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов.

В данном проекте выполнен расчет опор (усилий на опоры) для участков трубопроводов основной магистрали.

Используемые расчетные формулы для различных схем из [7] записываются:

- для концевой опоры:

, (1.47)

- для промежуточной опоры с равными диаметрами и расстояниями: