Теплоснабжение жилого района города Орск (стр. 7 из 9)

Схематическое изображение напряжений , действующих в трубе .

σ₂ σ₁ σ₂

σ_{1 -} осевые напряжения

σ₂ –меридиальные напряжения

σ₃ - радиальные напряжения

σ₁

σ₃

Таблица 7 - Расчет и подбор труб

№ Участка	Диаметр трубопроводовd*δ	Расчет напряженияΣ, МПа	Марка стали		Допустимое напряжение[σ], МПа
1	273×7	32,2	Ст2		115
2, 3,4,5	219×6	30	Ст2		115
6	194×5	32	Ст2		115
7,8	159×4,5	29	Ст2		115
9	133×4,5	24	Ст2		115
10	108×4	21,7	Ст2		115
11,19,20,22,23,25,26	89×3,5	20,3	Ст2		115
12,13,15,16,17,18	76×3,5	17,1	Ст2		115
14,21	57×3,5	12,4	Ст2	115

3.7.2 Расчет и подбор опор

При сооружении теплопроводов применяются опоры двух типов :

1) подвижные

2) неподвижные

Неподвижные опоры предназначены для фиксации положения теплопровода в определенных точках, а также восприятия усилий, возникающих в местах фиксации под действием температурных деформаций и внутренних давлений.

Неподвижное закрепление трубопроводов выполняют различным конструкциями в зависимости от способа прокладки сетей.

Разделяют: лобовые, щитовые, хомутовые опоры.

Подвижные опоры предназначены для восприятия веса участка теплопровода и обеспечивает свободное перемещение этих участков под действием температурных деформаций

Схема нагрузок на опоры.

Fг Fг

2

1

FvFv

1 – труба ; 2 – подвижная опора трубы ; Fv – вертикальная нагрузка, Н;

Fг – горизонтальная нагрузка, Н.

Напряжение, действующие на подвижные опоры Fv, H определяется:

Fv = GxL_ф (3.31)

где: G – вес 1 метра трубы (справочные данные), Н/м

L_ф – длина участка трубопровода (таблица8) , м

Fv = 1,217 * 10 = 12,17 кН

Определяем горизонтальную нагрузку:

Fг = Fv* μ (3.32)

где: μ – коэффициент трения μ =0.3;

Fг =12,170 * 0.3 = 3,651кН

Все расчеты сведены в таблицу 8

Таблица 8 – Расчет подвижный опор

№ участка	Диаметр трубопроводаd* S, мм	Длина участка, м	Длина между пролетами, м	Количество пролетов	Количество опор	Фактическая длина Lф, м	Вес трубопровода G, Н/м	Вертикальная нагрузкаFv, кН	Горизонтальная нагрузка Fг= Fv× μ
1	273×7	40	13	4	5	10	1217	12,17	3,651
2	219×6	50	11,6	5	6	10	843	8,43	2,53
3	219×6	30	11,6	3	4	10	843	8,43	2,53
4	219×6	20	11,6	2	3	10	843	8,43	2,53
5	219×6	40	11,6	4	5	10	843	8,43	2,53
6	194×5	60	10,2	6	7	10	663	6,63	1,99
7	159×4,5	40	9,3	5	6	8	503	4,024	1,21
8	159×4,5	40	9,3	5	6	8	503	4,024	1,21
9	133×4,5	60	8,4	8	9	7,5	391	2,933	0,88
10	108×4	40	8,3	5	6	8	277	2,216	0,67
11	89×3,5	60	6,8	9	10	6,67	210,9	1,41	0,423
12	76×3,5	30	6,2	5	6	6	167,5	1,005	0,3
13	76×3,5	25	6,2	5	6	5	167,5	0,838	0,25
14	57×3,5	30	5,4	6	7	5	125,5	0,628	0,19
15	76×3,5	20	6,2	4	5	5	167,5	0,838	0,25
16	76×3,5	30	6,2	5	6	6	167,5	1,005	0,3
17	76×3,5	40	6,2	7	8	5,71	167,5	0,956	0,29
18	76×3,5	30	6,2	5	6	6	167,5	1,005	0,3
19	89×3,5	30	6,8	5	6	6	210,9	1,265	0,38
20	89×3,5	15	6,8	3	4	5	210,9	1,055	0,32
21	57×3,5	40	5,4	8	9	5	125,5	0,628	0,19
22	89×3,5	33	6,8	5	6	6,6	210,9	1,392	0,42
23	89×3,5	15	6,8	3	4	5	210,9	1,055	0,32
24	76×3,5	34	6,2	6	7	5,67	167,5	0,95	0,29
25	89×3,5	20	6,8	3	4	6,67	210,9	1,41	0,42
26	89×3,5	30	6,8	5	6	6	210,9	1,265	0,38

3.7.3 Подбор компенсаторов

Компенсация температурных деформаций стальных трубопроводов имеет исключительно важное значение в технике транспорта теплоты.

Отсутствие компенсации вызывает возникновение напряжения в стенках трубопровода, вследствие расширения металла при нагреве.

Компенсаторы располагают между неподвижными опорами. Применяются

П- образные, сальниковые, линзовые компенсаторы. В качестве компенсаторов используют повороты трассы.

Наибольшее распространение на практике вследствие простоты изготовления получили П- образные компенсаторы, их компенсирующая способность определяется суммой деформации по оси каждого из участков трубопроводов.

Подбор компенсаторов осуществляется по величине расчетного теплового удлинения трубопроводов ΔL, которые определяются:

ΔL =α × Δt×L(3.33)

где : α – коэффициент температурного расширения = 0.012 мм/м ⁰ С

Δt – перепад температуры между стенками труб и окружающим

воздухом, ^оС

Δt = ( τ₁ – t_о^р) (3.34)

Δt = 125 – ( - 29 ) = 154 ^оС

L – расстояние между неподвижными опорами

ΔL_уч2= 0,012*154*105=194,04 мм

Расчетное тепловое удлинение с учетом растяжки компенсатора ΔХ, мм

ΔХ=0.5* Δl(3.35)

ΔХ_уч2=0,5*194,04=97,02 мм

Все данные подобранных компенсаторов сводятся в таблицу 9.

В данном курсовом проекте принята подземная прокладка трубопровода, а также П – образные компенсаторы, они применяются при любом методе прокладки трубопровода .

Расчет компенсаторов вводится по таблицам и номограммам.

Таблица 9 Расчет компенсаторов.

№ участка	Диаметр трубопроводаdн х δ , мм	Фактическое расстояниемежду неподвижнымиопорами Lф , м	Тепловое удлинениеΔl, мм	Расчетное тепловоеудлинение ΔX , мм	Размер компенсаторов		Сила упругойдеформации Рк т.с	Количествокомпенсаторов П , шт
					В, м	Н, м
2	219×6	105	194,04	97,02	1,75	3,5	0,625	1
4	219×6	95	175,56	87,78	1,63	3,26	0,65	1
5	194×5	105	194,04	97,02	1,6	3,2	0,41	1
7	89×3,5	85	157,08	78,54	1,05	2,1	0,125	1

3.7.4 Расчет тепловых характеристик сети

Для теплоизоляционного слоя при любом способе прокладке следует применять материалы и изделия со средней плотность не более 400 кг/м теплопроводностью не более 0,07

.

Теплоизоляционные конструкции тепловой сети предусматривают из следующих элементов: теплоизоляционного материала, арматурных деталей, покровного слоя из алюминиевой фольги.

Прокладка теплосетей бывает надземной и подземной.

Надземная прокладка:

1. Высокая – применяется в тех местах, где она обеспечивает проходы и проезды.

2. Низкая – там, где нет проходов и проездов.

Подземные прокладки:

1. Канальные

· В проходных каналах;

· В полуторных каналах;

· В непроходных каналах.