Строительство тепловых сетей

                Водопоглощение и гидрофобность свойства поверхностного водоотталкивания имеет важное значения для сохранения начальных теплофизических свойств тепло изоляционного материала и для экономии теплоты коэффициент теплопроводности большинства сухих теплоизоляционных материалов изменяется в пределах 0,05-0,25Вт/ м ^ОС.                

С увлажнением  коэффициент теплопроводности  увеличивается  иногда  в 3-4  раза.

 

         Требования  предъявляемые к теплоизоляционным материалам.

1. Низкий коэффициент теплопроводности как  в  сухом  ,  так и в состоянии естественной влажности.
2. Малая  величина  водопоглощения.
3. Малая  коррозионная  активность.
4. Достаточная механическая  прочность.

           В   качестве  тепловой  изоляции  применяют изделия из неорганических  материалов, а также составы изготавливаемые  из асбеста , бетона, асфальта, битума, цемента и.тд.

             В зависимости от вида используемых  материалов тепловую  изоляцию  делят на:

1. оберточную ( маты, полосы, шнуры, жгуты)

2. штучная ( плиты,блоки,кирпичи,скорлупы)

3.заливочная (монолитная и литая)

4. мастичная

5. засыпная.

               Теплоизоляционная конструкция  при надземной и подземной  прокладке состоит из трех  основных слоев:

1.пртивокорозиционный (мастика)

2. теплоизоляционный (мин/вата, полиуретан)

3. покрывной (покрывной служит  для защиты тепловой изоляции  от механических воздействий)

  

         1.8.1 Основные расчетные зависимости

 По известной норме потерь  тепла общее сопротивление переходу  тепла от теплоносителя к окружающей  среде определяется по формуле:

;   (1.8.1.1)

Rk - термическое сопротивления основного слоя изоляции.

        τ_m   -расчетная среднегодовая температура теплоносителя.

         t_e -расчетная температура окружающей среды для трубопроводов тепловых сетей работающих только в отопительный период принимает среднюю за период, со средней суточной температурой воздуха наружного +8  ^ОС  и ниже .

        q_e - норма потерь теплоты Вт/м.(СНиП тепловая изоляция )

        k_{1  -}0,96 коэффициент учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционных конструкций в зависимости от района строительства.

 

           Средне годовая температура воды определяется по формуле:

  (1.8.1.2)

    τ_m1  - средняя годовая температура по месяцам определяется по графику центрального регулирования, зависящую от средне месячных температур воздуха.

     n₁ – количество часов в году по месяцам

 

г.Алдан

	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Сен.	Окт.	Ноя.	Дек.	год
	-27.5	-25.2	-16.4	-5.6	3.9	5.2	-6.3	-19.7	-26.5	-6.3
τ1	80	77.5	67	55	44	43	57	71	78.5
τ2	61	60	54	45.5	36.5	36	46	56	61

 

 

 

 

 

Т₁ Æ76                      3.8

Т₂  Æ76                    3.9

 

Т₁ Æ89                      3.6

Т₂ Æ89                      3.7

 

Т₁ Æ108                 3.4

Т₂ Æ108                   3.5

 

Т₁ Æ133                 3.0

Т₂ Æ133                   3.0

 

Т₁ Æ159                 2.7

Т₂ Æ159                  2.8

 

Т₁ Æ194                  2.2

Т₂ Æ194                   2.2

 

Т₁ Æ219                 2.1

Т₂ Æ219                 2.1

 

 

 

Расчеты толщины тепловой изоляции определяется по формуле: (мм)

;    (1.8.1.3)

λ_к – коэффициент теплопроводности основного слоя (для плит минерало-ватных прошивных     0,045 Вт/м² °С),

d_e – наружный диаметр теплопровода (мм),

R_к – термическое сопротивление основного слоя изоляции ( м²°С/Вт):

 

Т₁ Æ76                     _мм

Т₂  Æ76                     _мм

 

Т₁ Æ89                    _мм

Т₂  Æ89                     _мм

 

Т₁ Æ108                    _мм

Т₂  Æ108                  _мм

 

Т₁ Æ133                     _мм

Т₂  Æ133                     _мм

 

Т₁ Æ159                     _мм

Т₂  Æ159                    _мм

 

Т₁ Æ194                    _мм

Т₂  Æ194                     _мм

 

Т₁ Æ219                     _мм

Т₂  Æ219                     _мм

 

1.8.2. Расчеты окрашиваемой поверхности:

ед., м

π·Д_н   (1.8.2.1)

Т_1,2 Æ76   3,14·0.076=0.239               

Т_{1 ,2}Æ89    3,14·0.089=0.279                     

Т_{1 .2}Æ108    3,14·0.108=0.339                      

Т_1,2Æ133       3,14·0.133=0.418             

Т_{1 ,2}Æ159   3,14·0.159=0.499                          

Т_1,2 Æ194     3,14·0.194=0.609                   

Т_{1 ,2}Æ219    3,14·0.219=0.688                  

 

Общ., м²             

π·Д_н·L    (1.8.2.2)

Т_1,2 Æ76   3,14·0.076·68=16.227              

Т_{1 ,2}Æ89    3,14·0.089·89=24.872                    

Т_{1 .2}Æ108    3,14·0.108·58=19.669                      

Т_1,2Æ133       3,14·0.133·107=44.685             

Т_{1 ,2}Æ159   3,14·0.159·108=53.920                   

Т_1,2 Æ194     3,14·0.194·72=43.859   

Т_{1 ,2}Æ219   3,14·0.219·58=39.884          

 

1.8.3 Расчеты основного изоляционного слоя, объем:

ед., м²

π·Д_н·d_из   (1.8.3.1)

Т₁Æ76        3,14·0.076·0.072=0.017

Т₂Æ76      3,14· 0.076·0.075=0.018

Т₁ Æ89        3,14·0.089·0.078=0,022

Т₂Æ89        3,14·0.089·0.082=0,023

Т₁ Æ108      3,14·0.108·0.086=0,029

Т₂ Æ108      3,14·0.108·0.090 =0,031                       

Т₁Æ133          3,14·0.133·0,088=0,037

Т₂Æ133           3,14·0.133·0,088=0,037

Т₁ Æ159          3,14·0.159·0,090=0,045

Т₂ Æ159          3,14·0.159·0,095=0,047

Т₁ Æ194          3,14·0.194·0,083=0,050  

Т₂ Æ194      3,14·0.194·0,083=0,050                           

Т₁ Æ219      3,14·0.219·0,087=0,060

Т₂ Æ219      3,14·0.219·0,087=0,060

        

Общ., м³            

π·Д_н·d_из·L   (1.8.3.2)

Т₁Æ76        3,14·0.076·0.072·68=1.156

Т₂Æ76      3,14· 0.076·0.075·68=1.224

Т₁ Æ89        3,14·0.089·0.078·98=2.156

Т₂Æ89        3,14·0.089·0.082·98=2.254

Т₁ Æ108      3,14·0.108·0.086·58=1.682

Т₂ Æ108      3,14·0.108·0.090·58 =1.798                       

Т₁Æ133          3,14·0.133·0,088·107=3.959

Т₂Æ133           3,14·0.133·0,088·107=3.959

Т₁ Æ159          3,14·0.159·0,090·108=4.860

Т₂ Æ159          3,14·0.159·0,095·108=5.076

Т₁ Æ194          3,14·0.194·0,083·72=3.600

Т₂ Æ194      3,14·0.194·0,083·72=3.600                           

Т₁ Æ219      3,14·0.219·0,087·58=3.480

Т₂ Æ219      3,14·0.219·0,087·58=3.480

 

1.8.4 Расчеты покрывного слоя, объем:

ед., м

2π·(Д_н/2 + δ_из)  (1.8.4.1)

 

Т₁Æ76    2·3,14·(0.076/2+0.072)=0,690

Т₂Æ76    2·3,14·(0.076/2+0.075)=0,709                  

Т₁ Æ89    2·3,14·(0.089/2+0.078)=0,769

Т₂Æ89     2·3,14·(0.089/2+0.082)=0,794

Т₁ Æ108    2·3,14·(0.108/2+0.086)=0,879

Т₂ Æ108   2· 3,14·(0.108/2+0.090) =0,904                     

Т₁Æ133    2·3,14·(0.133/2+0.088)=0,970

Т₂Æ133   2·3,14·(0.133/2+0.088)=0,970

Т₁ Æ159    2·3,14·(0.159/2+0.090)=1.065

Т₂ Æ159    2·3,14·(0.159/2+0.095)=1.095

Т₁ Æ194    2·3,14·(0.194/2+0.082)=1.124  

Т₂ Æ194   2·3,14·(0.194/2+0.082)=1.124                           

Т₁ Æ219   2·3,14·(0.219/2+0.087)=1.234

Т₂ Æ219   2·3,14·(0.219/2+0.087)=1.234

        

Общ., м²           

2π·(Д_н/2 + δ_из) ·L   (1.8.4.2)

 

Т₁Æ57    2·3,14·(57/2+0,082)·75=51,9

Т₂Æ57    2·3,14·(57/2+0,092) ·75=56,7                  

Т₁ Æ76    2·3,14·(76/2+0,072) ·32=22,08

Т₂Æ76    2·3,14·(76/2+0,085) ·32=24,7

Т₁ Æ89    2·3,14·(89/2+0,077) ·126=96,1

Т₂ Æ89   2· 3,14·(89/2+10,089) ·126 =105,5                     

Т₁Æ108    2·3,14·(108/2+0,087) ·42=37,1

Т₂Æ108   2·3,14·(108/2+0,099) ·42=40,3

Т₁ Æ133    2·3,14·(133/2+0,087) ·76=73,1

Т₂ Æ133    2·3,14·(133/2+0,095) ·76=77,0

Т₁ Æ152    2·3,14·(152/2+0,087) ·251=256,7  

Т₂ Æ152   2·3,14·(152/2+0,095) ·251=269,3

Т₁ Æ159   2·3,14·(159/2+0,087) ·166=173,4

Т₂ Æ159   2·3,14·(159/2+0,094) ·166=180,7

    

Расчёт толщины изоляционного слоя сведён в таблицу № 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наименование	Наружный диаметр	L,м	Максимальная температура, 0С	Окрашиваемая поверхность		Основной изоляционный слой				Покрывной слой
				ед., м2	общ., м2	материал	Толщина, мм	Объем, м3		материал	Толщина, мм	Объем, м2
								ед., м2	общ., м2			ед., м2	общ., м2
Т1	76	68	95	0.239	16.3	Плиты минерало-ватные   прошивные	71.98	0.017	1.156	Сталь тонколистовая оцинкованная	0,35-1	0.690	46.92
Т2	76	68	70	0.239	16.3		75.3	0.018	1.224			0.709	48.21
Т1	89	89	95	0.279	24.9		78.06	0.022	2.156			0.769	68.44
Т2	89	89	70	0.279	24.9		81.76	0.023	2.254			0.794	70.66
Т1	108	58	95	0.339	19.7		86.12	0.029	1.682			0.879	50.98
Т2	108	58	70	0.339	19.7		90.3	0.031	1.798			0.904	52.43
Т1	133	107	95	0.418	44.7		88.19	0.037	3.959			0.970	103.79
Т2	133	107	70	0.418	44.7		88.19	0.037	3.959			0.970	103.79
Т1	159	108	95	0.499	53.9		89.6	0.045	4.860			1.065	115.02
Т2	159	108	70	0.499	53.9		94.7	0.047	5.076			1.095	118.26
Т1	194	72	95	0.609	43.9		82.6	0.050	3.600			1.124	80.93
Т2	194	72	70	0.609	43.9		82.6	0.050	3.600			1.124	80.93
Т1	219	58	95	0.688	39.9		87.25	0.060	3.480			1.234	71.57
Т2	219	58	70	0.688	39.9		87.25	0.060	3.480			1.234	71.57

 

 

 

 

 

 

 

1.9.        Компенсация   тепловых удлинений трубопроводов

 

          Компенсационные   устройства в  тепловых  сетях   служат  для  устранения усилии  возникающих   при  тепловых  удлинениях  труб, в  результате  снижаются напряжения в  стенках   труб и силы  действующие на   оборудование  и опорные конструкции.

           Для   компенсации удлинения  труб  применяют специальные устройства  – компенсаторы, а также используют  гибкость труб на поворотах  трасс тепловых сетей (естественную  компенсацию) 

           По  принципу работы компенсаторы  делятся:  на осевые и радиальные

Осевые компенсаторы устанавливают  на прямолинейных участках теплопровода и предназначены для компенсации  усилий, возникающих в результате только осевых удлинений.

Радиальные компенсаторы устанавливают  на теплосети любой конфигурации т.к они компенсируют как осевые так и радиальные усилия.

          Естественная  компенсации не требуют специальных   устройств, поэтому следует использовать  в первую очередь. 

В теплосетях в основном применяют  компенсаторы двух видов: сальниковые

и линзовые.

           В  сальниковых компенсаторах температура  деформации труб приводит к  перемещению стакана внутри корпуса , между которыми для герметизации помещается сальниковая набивка, зажимается набивка между упорным кольцом и гран/буксой при помощи болтов. Соединение компенсатора с трубопроводами  осуществляется сваркой. Сальниковые компенсаторы изготавливают односторонними и двусторонними.

           В  линзовых компенсаторах температуре  удлинения труб происходит сжатие  специальных упругих линз (волн), при этом обеспечивается полная  герметичность в системе и  требуется обслуживания компенсатора.

Линзовые компенсаторы- имеют относительно небольшую компенсирующую способность и большую осевую реакцию.

               В связи с этим для компенсации  температурных деформаций трубопроводов  устанавливают большое число  воли и производят их предварительную  растяжку.

                 Осевые компенсаторы -выбирают по каталогам в зависимости от условного диаметра, расчетного прямолинейного участка трубопровода защемленного по краям неподвижными опорами.

                При естественной компенсации  на поворотах трассы температура  деформации трубопроводов приводит  к поперечным смещениям участков

Величина смещения зависит от расположения не подвижных опор, чем больше длина  участка чем больше его удлинение это требует увеличение ширины каналов и затрудняет работу подвижных опор, а также не дает возможности применять современную без канальную прокладку на поворотах трассы.