2.1.3. Втрати тепла з гарячої гілки теплотраси

Визначаємо втрати тепла з гарячої гілки теплотраси за формулою:

(50)

де L– довжина теплотраси, м.

2.1.4. Критичний діаметр ізоляції

Критичний діаметр ізоляції гарячої гілки теплотраси визначаємо по формулі:

(51)

2.2. Розрахунок холодної гілки теплотраси

2.2.1. Розрахунок діаметру трубопроводу

З рівняння нерозривності потоку внутрішній діаметр трубопроводу рівний:

(52)

де – густина гарячого теплоносія при температурі на виході з теплообмінного апарату,, [1, табл2, ст. 26];

- швидкість руху гарячого теплоносія,

Приймаємо швидкість руху гарячого теплоносія в трубі рівною

Округляємо отримані значення діаметру до стандартного значення, згідно ГОСТ 9617-79.

Приймаємо = 0,468 м;= 0,480 м;= 0,006 м.

Знаходимо діаметр шару ізоляції труби згідно (34):

d_із =0,480+20,19 = 0,86 м.

Фактична швидкість руху гарячого теплоносія всередині труби:

(53)

2.2.2. Розрахунок втрат тепла з поверхні трубопроводу

Задаємось температурою поверхні ізоляції: (54)

де - температура повітря, °С.

Приймаємо:

Втрати тепла з холодної гілки трубопроводу будуть складатися з втрат тепла променевим теплообміном та втрат тепла конвективним теплообміном.

Площа одного погонного метра труби для холодної гілки теплотраси, що покрита ізоляцією згідно (39) буде рівна:

Втрати тепла променевим теплообміном згідно (38) рівні:

=

При прийнятій температурі поверхні ізоляції число Прандля рівне:

Згідно (42) Число Рейнольдса буде рівним:

Re=

Критерій Нусельта визначаємо за формулою (43):

Коефіцієнт тепловіддачі визначаємо за формулою (41):

Втрати тепла конвективним теплообміном визначаємо за формулою (40):

Тоді:

.

Визначаємо середню температуру ізоляції за формулою (44):

Для нювельної ізоляції коефіцієнт теплопровідності визначається за формулою

(45)

Знаходимо термічний опір ізоляції за формулою (46):

Визначаємо критичне значення термічного опору ізоляції за формулою (47):

Перевіряємо правильність прийняття температури поверхні ізоляції за формулою (48):

Порівнюємо отримане значення з прийнятим:

(49)

Умова не виконується. Задаємось другим наближенням.

Втрати тепла променевим теплообміном згідно (38) рівні:

=

Втрати тепла конвективним теплообміном визначаємо за формулою (40):

Тоді:

.

Визначаємо середню температуру ізоляції за формулою (44):

Для ньювельної ізоляції коефіцієнт теплопровідності визначається за формулою :

(45)

Знаходимо термічний опір ізоляції за формулою (46):

Визначаємо критичне значення термічного опору ізоляції за формулою (47):

Перевіряємо правильність прийняття температури поверхні ізоляції за формулою (48):

Порівнюємо отримане значення з прийнятим:

(49)

Так як розходження більше 0,5% умова не виконуєть. Задаємось третім наближенням.

Втрати тепла променевим теплообміном згідно (38) рівні:

=

Втрати тепла конвективним теплообміном визначаємо за формулою (40):

Тоді:

.

Визначаємо середню температуру ізоляції за формулою (44):

Для азбозуритної ізоляції коефіцієнт теплопровідності визначається за формулою :

(45)

Знаходимо термічний опір ізоляції за формулою (46):

Визначаємо критичне значення термічного опору ізоляції за формулою (47):

Перевіряємо правильність прийняття температури поверхні ізоляції за формулою (48):

Порівнюємо отримане значення з прийнятим:

(49)

Умова виконується.