8 Расчет теплового удлинения
Тепловым удлинением называется нагрузка которая действует на трубопровод, под действием которой увеличивается его размеры. Тепловое удлинение зависит от коэффициента линейного удлинения, от материала, от температуры нагретой трубы и от длины трубы. Тепловое удлинение опасно тем, что могут быть разрывы ни только тепловой изоляции, но и самого трубопровода, в следствие чего могут возникнуть течи.
В тепловых сетях должна быть обеспечена надежная компенсация тепловых удлинений трубопроводов, для чего применяются: гибкие компенсаторы труб (П-образные) с предварительной растяжкой при монтаже; углы поворотов от 90 до 130 оС (самокомпенсация); сильфонные, линзовые, сальниковые и манжетные компенсаторы.
Компенсаторы предназначены для восприятия температурных удлинений трубопроводов и разгрузки труб от температурных напряжений и деформаций.
Выносим схему расчетного участка в масштабе из расчетной схемы
Рисунок 1 – Схема расчетного участка
Производим расчет
Определяем тепловое удлинение участка № 3 по формуле, мм
L = Lуч . α . (Т1 – tн), (25)
где α – коэффициент теплового удлинения стали, мм / м . оС;
Lуч – длина участка.
L = 112,5 . 0,00125 . (130 – (-33,5));
L = 13,57 мм.
Определяем расчетное тепловое удлинение всего участка по формуле, мм
∆х = Е . L, (26)
где Е – коэффициент релаксации стали (0,5);
∆х = 0,5 . 13,57;
∆х = 6,785 мм.
9 Обоснование построения монтажных схем и планов каналов тепловой сети
Компенсаторы устанавливаются с вылетом направо по ходу движения теплоносителя, закрепляемые с двух сторон неподвижными опорами.
На участке 1 через 2 метра от котельной устанавливаю неподвижную опору (Н1), при диаметре равном 273 мм рекомендуемая длина для установки компенсатора – 120 м, у меня остается 56 м, т.к. перед УТ1 я так же установил неподвижную опору (Н2) отступив 2 метра. Устанавливаю компенсатор (К1) с плечами равными каждый по 28 метров.
Участок 2 начинается с теплофикационной камеры (УТ1), через 2 метра устанавливаю неподвижную опору (Н4), так же устанавливаю угол поворота (УП1) между неподвижными опорами (Н4 и Н5) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от Lрек = 120 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 72 м), плечи будут равны по 15 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП1) является компенсатором (К3). Перед УП1 устанавливаю компенсатор (К2) с плечами по 29 м каждое. И после УП1 устанавливаю компенсатор с плечами по 31 м каждое.
Участок 3 в длину всего 25 метров, на нем будет достаточно одного компенсатора (К5) с плечами по 12,5 м каждое.
На участке 4 устанавливаю компенсатор (К6) с соблюдением правила Lрек = 120 м, при диаметре 219, с плечами по 23 метра каждое.
Участок 5 в длину всего 25 метров, и как и на третьем участке будет достаточно одного компенсатора (К7) с плечами по 12,5 м каждое.
На участке 6 устанавливаю компенсатор (К8) между неподвижными опорами (Н9 и Н10) с плечами по 56,25 метра каждое.
На участке 7 устанавливаю компенсатор (К9) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.
На участке 8 устанавливаю компенсатор (К9) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 31,25 метров каждое.
На участке 9 устанавливаю компенсатор (К11) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.
На участке 10 устанавливаю компенсатор (К12) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 37,5 метров каждое.
На участке 11 устанавливаю компенсатор (К13) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.
На участке 12 устанавливаю компенсатор (К14) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 27 метров каждое.
На участке 13 устанавливаю угол поворота (УП2) между неподвижными опорами (Н16 и Н17) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от Lрек = 70 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 42 м), плечи будут равны по 23 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП2) является компенсатором (К15).
На участке 14 устанавливаю угол поворота (УП3) между неподвижными опорами (Н18 и Н19) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от Lрек = 100 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 60 м), плечи будут равны по 37,5 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП3) является компенсатором (К17), устанавливаю компенсатор (К16) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 26 метров каждое, устанавливаю компенсатор (К18) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 38,5 метров каждое.
На участке 15 при диаметре 108 Lрек = 80м, а длина участка 137,5 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю компенсаторы (К19 и К20) с плечами по 35 м и 33,75 м соответственно.
На участке 16 при диаметре 89 Lрек = 80м, а длина участка 125 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю компенсаторы (К21 и К22) с плечами по 30 м и 32,5 м соответственно.
На участке 17 при диаметре 89 Lрек = 80м, а длина участка 137,5 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю угол поворота (УП4) между неподвижными опорами (Н26 и Н27) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от Lрек = 80 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 48 м), плечи будут равны по 35,5 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП4) является компенсатором (К25). Так же устанавливаю компенсаторы (К23 и К24) с плечами по 31,25 м и 25 м соответственно.
На участке 18 при диаметре 89 Lрек = 80м, а длина участка 35,5 м, значит могу установить один компенсатор. Устанавливаю компенсатор (К26) с плечами по 17,75 каждое.