Коэффициент теплоотдачи излучением паропровода с изоляцией:
Вт/м2*К, (5.1.6)где: с=5 Вт/м2*К4–степень черноты.
Внешнее тепловое сопротивление паропровода с изоляцией:
м*К/Вт. (5.1.7)Тепловые потери 1 м паропровода с изоляцией:
Вт/м. (5.1.8)Коэффициент теплоотдачи конвекцией голого паропровода:
aк=4,65w0,7/dиз0,3=4,65*50,7/0,0890,3=29,7Вт/м2*К, (5.1.9)
где: w=5м/с–скорость воздуха.
Коэффициент теплоотдачи излучением голого паропровода:
Вт/м2*К, (5.1.10)где: с=5 Вт/м2*К4–степень черноты.
Внешнее тепловое сопротивление голого паропровода:
м*К/Вт. (5.1.11)Тепловые потери 1 м голого паропровода:
Вт/м. (5.1.12)Коэффициент эффективности изоляции.
%. (5.1.13)Полные тепловые потери.
Q=q*l*(1+b)=129,8*1000*(1+0,3)=168,7кВт, (5.1.14)
Qгол=q*l=5054,05*1000=5054,05кВт. (5.1.15)
где: b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.
Падение температуры:
h1=h2+Q/D=2768+168,7/0,24=3170,9кДж/кг, (5.1.16)
По Р=1МПа и h1=3170,9кДж/кг находим Т0=3550С, (3, стр.62).
Падение температуры на всем паропроводе составило 550С.
Тепловой расчет водопровода.
2.Тепловой расчет первого участка.
Выбор изоляции.
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем r=60 кг/м3, lиз=0,04 Вт/м0С
Толщина изоляции d=70 мм.
Диаметр трубы с изоляцией:
dиз=dнар+2d=89+2*70=229мм, (5.2.1)
где: dнар=89мм–наружный диаметр трубы паропровода.
Выбор канала.
По диаметру трубопровода с изоляцией dиз выбираем канал (4,стр.12).
Тип канала: КЛ–120–60,
Внутренние размеры: 1200х600мм,
Наружные размеры: 1450х780мм,
lк=1,3 Вт/м*К – теплопроводность стенок канала.
Внутренний эквивалентный диаметр канала:
м, (5.2.2)Внешний эквивалентный диаметр канала:
м. (5.2.3)Глубина залегания канала.
h=2,2м.
Тепловое сопротивление изоляции.
м*К/Вт, (5.2.4)Наружное тепловое сопротивление.
м*К/Вт, (5.2.5)где:
Вт/м2*К –внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.Суммарное тепловое сопротивление трубопровода.
R1=R2=Rиз+Rнар=3,74+0,11=3,85м*К/Вт, (5.2.6)
где: R1 – тепловое сопротивление прямой линии,
R2 – тепловое сопротивление обратной линии.
Тепловое сопротивление поверхности канала.
м*К/Вт, (5.2.7)Внутреннее тепловое сопротивление канала
м*К/Вт, (5.2.8)Тепловое сопротивление грунта.
h/dэ.внеш=2,2/1,01=2,18 > 2, тогда
м*К/Вт, (5.2.9)где: lгр=1,3 Вт/м*К – теплопроводность грунта.
Тепловое сопротивление канала+грунта.
RS =Rп.к+Rк+Rгр=0,033+0,0286+0,197=0,259м*К/Вт. (5.2.10)
Температура канала.
(5.2.11)где: tгр=20С–температура не промерзания грунта.
Температура поверхности изоляции.
(5.2.12) (5.2.13)Тепловые потери 1 м водопровода.
Вт/м, (5.2.14) Вт/м, (5.2.15)Температура теплоносителя в конце участка.
t/пр=tпр–Dtпр=150–4=1460С ,
где:
(5.2.16)l1=1000м–длина первого участка,
b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.
G1=2,73кг/с–расход теплоносителя на первом участке
св=4,19 кДж/кг*К – теплоемкость воды.
t/обр=tобр +Dtобр=70+2=720С ,
где: (5.2.17)
Теплопотери трубопровода без изоляции:
Вт/м, (5.2.18)где:
м*К/Вт, (5.2.19)(5.2.20)
Коэффициент эффективности изоляции.
(5.2.21)Q=q*l*(1+b)=35,06*1000*(1+0,3)=38,6кВт, (5.2.22)
Qгол=q*l=268*1000=268кВт. (5.2.23)
Падение температуры:
Dt=q*l*(1+b)/G1Cв=38600/4190*2,73=3,90С. (5.2.24)
3.Тепловой расчет второго участка.
Выбор изоляции.
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем r=60 кг/м3, lиз=0,04 Вт/м0С
Толщина изоляции d=70 мм.
Диаметр трубы с изоляцией:
dиз=dнар+2d=76+2*70=216мм, (5.3.1)
где: dнар=76мм–наружный диаметр трубы паропровода.
Выбор канала.
По диаметру трубопровода с изоляцией dиз выбираем канал (4,стр.12).
Тип канала: КЛ–120–60,
Внутренние размеры: 1200х600мм,
Наружные размеры: 1450х780мм,
lк=1,3 Вт/м*К – теплопроводность стенок канала.
Внутренний эквивалентный диаметр канала:
м, (5.3.2)Внешний эквивалентный диаметр канала:
м. (5.3.3)Глубина залегания канала.
h=2,2м.
Тепловое сопротивление изоляции.
м*К/Вт, (5.3.4)Наружное тепловое сопротивление.
м*К/Вт, (5.3.5)где:
Вт/м2*К –внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.Суммарное тепловое сопротивление трубопровода.
R1=R2=Rиз+Rнар=4,16+0,12=4,28м*К/Вт, (5.3.6)
где: R1 – тепловое сопротивление прямой линии,
R2 – тепловое сопротивление обратной линии.
Тепловое сопротивление поверхности канала.
м*К/Вт, (5.3.7)Внутреннее тепловое сопротивление канала
м*К/Вт, (5.3.8)Тепловое сопротивление грунта.
h/dэ.внеш=2,2/1,01=2,18 > 2, тогда
м*К/Вт, (5.3.9)где: lгр=1,3 Вт/м*К – теплопроводность грунта.
Тепловое сопротивление канала+грунта.
RS =Rп.к+Rк+Rгр=0,033+0,0286+0,197=0,259м*К/Вт. (5.3.10)
Температура канала.
(5.3.11)где: tгр=20С–температура не промерзания грунта.
Температура поверхности изоляции.
(5.3.12) (5.3.13)Тепловые потери 1 м водопровода.
Вт/м, (5.3.14) Вт/м, (5.3.15)Температура теплоносителя в конце участка.
t/пр=tпр–Dtпр=150–3,6=146,40С ,
где:
(5.3.16)l1=800м–длина первого участка,
b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.
G2=2,16кг/с–расход теплоносителя на первом участке
св=4,19 кДж/кг*К – теплоемкость воды.
t/обр=tобр +Dtобр=70+1,5=71,50С ,
где:
(5.3.17)Теплопотери трубопровода без изоляции:
Вт/м, (5.3.18)где:
м*К/Вт, (5.3.19)(5.3.20)
Коэффициент эффективности изоляции.
(5.3.21)Q=q*l*(1+b)=31,77*800*(1+0,3)=30,04кВт, (5.3.22)
Qгол=q*l=240,68*800=192,55кВт. (5.3.23)
Падение температуры:
Dt=q*l*(1+b)/G1Cв=30040/4190*2,16=3,30С. (5.3.24)
4.Тепловой расчет третьего участка.
Выбор изоляции.