- •2. Теоретические основы проектирования систем теплоснабжения.
- •2.1 Конструирование тепловых сетей.
- •2.2 Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
- •2.3 Графики теплового потребления
- •2.4 Регулирование отпуска теплоты на отопление
- •2.5 Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию
- •2.6 Определение расходов сетевой воды.
- •2.7 Гидравлический расчет тепловых сетей.
- •2.8 Гидравлические режимы водяных тепловых сетей
- •2.9 Подбор сетевых и подпиточных насосов
- •2.10 Расчет толщины тепловой изоляции
- •2.11 Расчет и подбор компенсаторов
- •2.12 Определение диаметров спускных устройств водяных тепловых сетей
- •2.13 Расчет усилий на опоры
- •2.14 Подбор элеватора
- •Приложение 1. Основные буквенные обозначения величин
- •Приложение 2. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади q o, Вт
- •Приложение 3. Укрупненные показатели среднего теплового потока на горячее водоснабжение q h
- •Приложение 4. Удельные тепловые характеристики жилых и общественных зданий
- •Приложение 5. Нормы расхода воды потребителями
- •Продолжение таблицы 1 прил. 6
- •Продолжение таблицы 1 прил. 6
- •Приложение 9. Пропускная способность трубопроводов
- •Приложение 10. Нормы плотности теплового потока qe, Вт/м, через изолированную поверхность трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при числе часов работы в год более 5000.
- •Приложение 11. Значения коэффициентов k1, k2
- •Приложение 12. Расчетные технические характеристики материалов, применяемых для изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке
- •Приложение 13. Виды покрытий для защиты наружной поверхности труб тепловых сетей от коррозии
- •Приложение 14. Компенсаторы в тепловых сетях.
- •Приложение 15. Расчетная интенсивность сил трения грунта для бесканальных трубопроводов
- •Приложение 17. Опоры в тепловых сетях.
- •Р Тип IV б) ис. 1 приложения 17. Опоры неподвижные лобовые для сальниковых компенсаторов Dн 530820: а) обыкновенные, б) с защитой от электрокоррозии
- •Приложение 18. Прокладка трубопроводов тепловых сетей.
- •Приложение 19. Коэффициенты трения в подвижных опорах
- •Приложениие 20. Насосы в системах теплоснабжения.
- •Приложение 21. Запорная арматура в системах теплоснабжения.
- •Приложение 23. Исходные данные для проектирования, содержание и объем курсового проекта
- •Литература
- •10. Лямин а.А., Скворцов а.А.. Проектирование и расчет конструкций
2.11 Расчет и подбор компенсаторов
В тепловых сетях в настоящее время наиболее широко применяются сальниковые, П- образные, а в последнее время и сильфонные (волнистые) компенсаторы. Кроме специальных компенсаторов используют для компенсации и естественные углы поворотов теплотрассы - самокомпенсацию. Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно 110 МПа). Необходимо также определить реакцию компенсатора, используемую при расчетах нагрузок на неподвижные опоры. Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода , мм, определяют по формуле
, (2.81)
где - средний коэффициент линейного расширения стали, мм/(м · оС), (для типовых расчетов можно принять =1,2· 10ˉ² мм/(м · оС),
- расчетный перепад температур, определяемый по формуле
, (2.82)
где - расчетная температура теплоносителя, оС;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС;
L - расстояние между неподвижными опорами, м.
Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов, приведенную в табл. 4.13 [5], уменьшают на величину запаса - 50 мм.
Реакция сальникового компенсатора - сила трения в сальниковой набивке определяется по формуле
, (2.83)
где - рабочее давление теплоносителя, МПа;
- длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;
- наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
- коэффициент трения набивки о металл, принимается равным 0,15.
При подпоре П-образных компенсаторов, их компенсирующая способность, размеры, а также осевая реакция могут быть определены по табл. 11.3 - 11.7 [5], а также по приложению 14 учебного пособия. Технические характеристики сильфонных компенсаторов приведены в табл. 4.14 - 4.15 [5]. Осевая реакция сильфонных компенсаторов складывается из двух слагаемых
(2.84)
где - осевая реакция, вызываемая деформацией волн, определяемая по формуле
, (2.85)
где l - температурное удлинение участка трубопровода, м;
- жесткость волны, Н/м, принимаемая по паспорту компенсатора;
n - количество волн (линз).
- осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по формуле
, (2.86)
где - коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщины стенки волны, равный в среднем 0.5 - 0.6;
D и d – соответственно наружный и внутренний диаметры волн, м;
- избыточное давление теплоносителя, Па.
При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального напряжения у основания короткого плеча угла поворота трассы, которое определяют для углов поворотов 90о по формуле
; (2.87)
для углов более 90о, т.е. 90+, по формуле
(2.88)
где l - удлинение короткого плеча, м;
l - длина короткого плеча, м;
Е - модуль продольной упругости, равный в среднем для стали
2· 105 МПа;
d - наружный диаметр трубы, м;
- отношение длины длинного плеча к длине короткого.
При расчетах углов на самокомпенсацию величина максимального напряжения не должна превышать [] = 80 МПа.
При расстановке неподвижных опор на углах поворотов, используемых для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч угла между опорами не должна быть более 60% от предельного расстояния для прямолинейных участков. Следует учитывать также, что максимальный угол поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130о.