2.10 Расчет толщины тепловой изоляции

Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов _к по нормированной плотности теплового потока выполняют по формуле

, (2.65)

где d - наружный диаметр трубопровода, м;

В - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к диаметру трубопровода d. ( );

Величину В определяют по формуле:

_, (2.66)

где е - основание натурального логарифма;

_к - теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м ·°С), определяемая по пп 2.7 и 3.11 [4

R_к - термическое сопротивление слоя изоляции, м ·°С/Вт, величину которого определяют из следующего выражения

, (2.67)

где - суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других дополнительных термических сопротивлений на пути теплового потока определяемое по формуле

(2.68)

где - нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м, принимаемая по приложениям 4-8 [4];

- средняя за период эксплуатации температура теплоносителя, которая при расчетных параметрах теплоносителя 150-70 ^оС и круглогодовом режиме работы тепловых сетей может быть принята для подающего трубопровода 90 ^оС, для обратного - 50 ^оС;

- среднегодовая температура окружающей среды; при подземной прокладке - среднегодовая температура грунта, которая для большинства городов находится в пределах от +1 до +5 ;

При прокладке в тоннелях = 40 ; при прокладке в помещениях = 20 ;

в неотапливаемых техподопольях = 5 ; при надземной прокладке на открытом воздухе - средняя за период эксплуатации температура окружающего воздуха;

- коэффициент, принимаемый по приложению 11 учебного пособия.

Виды дополнительных термических сопротивлений зависят от способа прокладки тепловых сетей.

При надземной прокладке, а также прокладке в тоннелях и техподпольях

(2.69)

При подземной канальной прокладке

(2.70)

При подземной бесканальной прокладке

(2.71)

где - термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя, м·°С /Вт, определяемое по формуле

, (2.72)

где - коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в окружающий воздух, Вт/(м² ·°С) согласно прил. 9 [4] при прокладке в каналах = 8 Вт/(м² ·°С); при прокладке в техподпольях и тоннелях = 11 Вт/(м² ·°С) , при надземной прокладке

= 29 Вт/(м² ·°С);

d - наружный диаметр трубопровода, м;

- термическое сопротивление поверхности канала, определяемое по формуле

, (2.73)

где - коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности канала; = 8 Вт/(м² ·°С);

- внутренний эквивалентный диаметр канала, м, определяемый по формуле

, (2.74)

где F - внутреннее сечение канала, м²;

P - периметр сторон по внутренним размерам, м;

- термическое сопротивление стенки канала определяемое по формуле

, (2.75)

где - теплопроводность стенки канала; для железобетона

= 2,04 Вт/(м·°С);

- наружный эквивалентный диаметр канала, определяемый по наружным размерам канала, м;

- термическое сопротивление грунта определяемое по формуле

, (2.76)

где - теплопроводность грунта, зависящая от его структуры и влажности. При отсутствии данных его значение можно принимать для влажных грунтов = 2-2.5 Вт/(м·°С), для сухих грунтов

= 1,0-1,5 Вт/(м·°С);

h - глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м;

- добавочное термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние труб при бесканальной прокладке, величину которого определяют по формулам:

• для подающего трубопровода

; (2.77)

• для обратного трубопровода

, (2.78)

где h - глубина заложения осей трубопроводов, м;

b - расстояние между осями трубопроводов, м, принимаемое в зависимости от их диаметров условного прохода по табл. 2.1

Таблица 2.1 Расстояние между осями трубопроводов.

dу, мм	50-80	100	125-150	200	250	300	350	400	450	500	600	700
b, мм	350	400	500	550	600	650	700	600	900	1000	1300	1400

, - коэффициенты, учитывающие взаимное влияние температурных полей соседних теплопроводов, определяемые по формулам:

, (2.79)

, (2.80)

где , - нормированные линейные плотности тепловых потоков соответственно для подающего и обратного трубопроводов, Вт/м (см. формулу (2.68)).

Примеры расчетов толщины слоя изоляции при различных способах прокладки тепловых сетей приведены на стр. 65-72 учебного пособия.