Сообщение

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий - Тепловые потери трубопровода

Содержание материала

8.3. Тепловые потери трубопровода

Тепловые потери тепловой сети складываются из потерь тепла участков трубопровода без арматуры и фасонных частей – линейных тепловых потерь и теплопотерь фасонных частей, арматуры, опор, фланцев и т.п. – местных потерь тепла.

Линейные потери тепла есть

Qл = ql

Потери тепла отводов, колен, гнутых компенсаторов и т.п., периметр поперечного сечения которых близок к периметру трубопровода, рассчитываются по формулам для прямых круглых труб. Тепловые потери фланцев, фасонных частей и арматуры обычно определяются в эквивалентных длинах трубы того же диаметра.

Qм = qlэкв.

Суммарные потери тепла трубопровода определяются как

Q=q(l+lэкв)=ql(1+b), b=lэкв/l.

Для предварительных расчетов можно принять b =0.2-0.3.

Изменение энтальпии теплоносителя вследствие тепловых потерь можно определить из уравнения баланса

clip_image1019.

При транспорте насыщенного пара вследствие падения энтальпии выпадает конденсат. При коротких трубопроводах, когда ожидаемое падение температуры не превышает 3-4 % величины температуры в начале участка, расчет можно проводить в предположении постоянства удельных тепловых потерь. При длинных или слабо изолированных участках трубопровода нужно учитывать изменение удельных тепловых потерь по длине трубы. Уравнение баланса тепла для участка dl трубы

clip_image1021.

После интегрирования в пределах от tн до tк и от 0 до l получим

clip_image1023.

Данная формула справедлива, строго говоря, для изобарного течения. Снижение температуры при падении давления можно определить по

clip_image1025, где clip_image1027 - дифференциальный дроссель-эффект; Dp – падение давления пара. Действительная температура пара в конце трубопровода есть clip_image1029. Можно найти длину паропровода, на которой пар теряет перегрев. Для точного расчета длины нужно знать закон изменения температуры и давления по длине трубы. Задача решается графически.

clip_image1031

1 – кривая изменения температуры по длине трубопровода; 2 – кривая изменения давления по длине трубопровода; 3 – кривая температур насыщения по длине трубопровода.

Количество конденсата на участке трубопровода

clip_image1033

Рис.8.4. Определение точки выпадения конденсата

8.4. Выбор толщины изоляционного слоя

Материал изоляции выбирается исходя из критической толщины тепловой изоляции, диапазона рабочих температур, технологических и эксплуатационных соображений.

Толщина изоляционного слоя выбирается исходя из технических и технико-экономических соображений.

Технические требования.

1. Необходимо обеспечить заданную температуру теплоносителя в отдельных точках тепловой сети. Обычно это условие предъявляется к паропроводу.

2. Обеспечение нормированных теплопотерь.

3. Непревышение заданной температуры поверхности изоляции.

При прокладке теплопровода в рабочих помещениях температура поверхности изоляции не должна превышать 40-50 0С.

На основании технических требований определяется предельная минимальная толщина изоляции.