Тихомиров А.К. Методические рекомендации к выполнению выпускных (дипломных) работ по теплоснабжению
Подождите немного. Документ загружается.
51
Рис 4.2. Номограммы для подбора П-образных компенсаторов
для D
у
= 50, 70, 80, 100 мм
52
Рис.4.3. Номограммы для подбора П-образных компенсаторов
для D
у
= 125, 150, 175, 200 мм
53
Рис.4.4. Номограммы для подбора П-образных компенсаторов
для D
у
= 250, 300, 350, 400 мм
54
4.3. РАСЧЕТ УГЛОВ ПОВОРОТА ТЕПЛОТРАССЫ НА САМОКОМПЕНСАЦИЮ
При расчете самокомпенсации
основной задачей является
определение максимального напряжения σ у основания меньшего плеча угла
поворота трассы, которое для углов поворотов 90
о
и более, т.е. 90+
β
,
вычисляют по формуле
2
1, 5 3
1sin,
cos 1
lEd n
n
ln
σ
β
β
Δ+
⎛⎞
=++
⎜⎟
+
⎝⎠
(4.4)
где Δl – удлинение меньшего плеча, м;
l – длина меньшего плеча, м;
Е – модуль продольной упругости, равный в среднем для стали
2· 10
5
МПа;
d – наружный диаметр трубы, м;
1
/nll=
– отношение длины большего плеча к длине меньшего.
Для угла поворота 90
о
формула (4.4) приобретает вид
(
)
2
1, 5 1lEd n
l
σ
Δ
+
=
. (4.5)
При расчетах углов поворота на самокомпенсацию величина
максимального напряжения σ не должна превышать допускаемого [σ] = 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
между неподвижными опорами для прямолинейных участков. Следует
учитывать
также, что максимальный угол поворота, используемый для
самокомпенсации, не должен превышать 130
о
.
Для проверки угла поворота теплотрассы на самокомпенсацию может быть
использована номограмма, приведенная на рис…. По данной номограмме
определяется удельное изгибающее напряжение
I
À
σ
в защемлении короткого
плеча для температурного перепада в 1
о
С. Полное изгибающее напряжение
À
σ
определится по формуле
I
ÀÀ
t
σσ
=
⋅Δ
(4.6)
где tΔ
-
расчетный температурный перепад, определяемый по формуле
10
tt
τ
Δ
=−
, (4.7)
55
Рис.4.5. Номограмма для расчета углов поворота теплотрассы на
самокомпенсацию
На оси абсцисс приведены изгибающие напряжения: верхняя шкала в
кгс/см
2
; нижняя шкала в МПа
56
4.4. ПОДБОР САЛЬНИКОВЫХ КОМПЕНСАТОРОВ
Сальниковые компенсаторы
а)
б)
Рис. 4.6. Сальниковые компенсаторы: а – односторонний; б – двухсторонний
Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов,
приведенную в табл. 4.3, уменьшают на величину запаса – 50 мм.
Реакция сальникового компенсатора – сила трения в сальниковой
набивке
к
R
– определяется по формуле
крсн.сс
2RPld
μ
π
=
, (4.7)
где
р
P – рабочее давление теплоносителя, МПа;
с
l
– длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;
н.с
d
– наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
с
μ
– коэффициент трения набивки о металл, принимается равным
0,15.
57
Т а б л и ц а 4.3
Характеристики сальниковых компенсаторов
D
у,
мм D
н,
мм
Длина
сальниковой
набивки l
с
, мм
Компенсирующая
способность
односторонних
компенсаторов
К
, мм
Компенсирующая
способность
двухсторонних
компенсаторов
К
, мм
100 108 65
125 133 65
150 159 75
175 194 85
250 2x250
200 219 120
250 273 120
300 325 120
350 377 120
200 и 400 2x200 и 2x400
400 426 120
450 477 120
300 и 500 2x300 и 2x500
500 530 130
600 630 130
700 720 130
800 820 130
300 и 500 2x300 и 2x500
900 920 130
1000 1020 130
1200 1220 150
1400 1420 150
350 и 600 2x300 и 2x500
4.5. УСТАНОВКА И ПОДБОР СИЛЬФОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ
Осевые сильфонные компенсаторы (СК) устанавливаются в помещениях, в
проходных каналах. Допускается установка СК на открытом воздухе и в
тепловых камерах в металлической оболочке, защищающей сильфоны от
внешних воздействий и загрязнения.
Осевые сильфонные компенсирующие устройства (СКУ) (сильфонные
компенсаторы, защищенные от загрязнения, внешних воздействий и
поперечных нагрузок прочным кожухом) могут применяться при всех
видах прокладки.
СК и СКУ могут размещаться в любом месте теплопровода между
неподвижными опорами или условно неподвижными сечениями трубы, если
нет ограничений предприятия-изготовителя.
58
При выборе места размещения должна быть обеспечена возможность
сдвига кожуха компенсатора в любую сторону на его полную длину.
При применении СК и СКУ на теплопроводах при подземной прокладке в
каналах, тоннелях, камерах, при надземной прокладке и в помещениях
обязательна установка направляющих опор.
При установке стартовых компенсаторов направляющие опоры не
ставятся.
Направляющие опоры следует применять, как правило, охватывающего
типа (хомутовые, трубообразные, рамочные), принудительно
ограничивающие возможность поперечного сдвига и не препятствующие
осевому перемещению трубы.
Рис. 4.7. Осевой неразгруженный сильфонный компенсатор.
Осевая реакция сильфонных компенсаторов
с.к
R
определяется по
формуле
R
c.к
= R
ж
+ R
р
, (4.8)
где R
ж
– осевая реакция, возникающая вследствие жесткости осевого
хода, определяется по формуле
R
ж
= С
λ
λ
, (4.9)
где С
λ
– жесткость волны, Н/мм, принимаемая по паспорту компенсатора;
λ
– амплитуда осевого хода, мм;
R
р
– осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по
формуле
59
()
22
ризб
4
с T
RDdP
π
ϕ
=−
, (4.10)
где
ϕ
– коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщи-
ны стенки волны, равный в среднем 0,5–0,6;
D
с
и d
T
– соответственно диаметры волн сильфона и трубы, м;
изб
P
– избыточное давление теплоносителя, Па.
Максимальная длина участка L
m
, на котором устанавливается один
сильфонный компенсатор, определяется по формуле
1 о
0,9 2
()
mL
t
λ
ατ
−
⋅
= , (4.11)
где
α
– коэффициент линейного расширения стали, мм/(м · °С);
τ
1
– максимальная расчетная температура теплоносителя, °С;
t
o
–
расчетная температура наружного воздуха для проектирования
отопления обеспеченностью 0,92.
Технические характеристики сильфонных компенсаторов приведены в
каталогах заводов-изготовителей. Характеристики сильфонных
компенсаторов АООТ «МЕТАЛКОМП» см. в табл. 4.4.
Т а б л и ц а 4.4
Технические характеристики сильфонных компенсаторов
СК –МК (СК-160.000.00 ТУ)
Диаметр
трубы d
т,
мм
Амплиту
да
осевого
хода
λ
,
мм
Жесткость
компенсато-
ра С
λ
,
,
Н/мм
Эффектив-
ная
площадь
S
эф,
см
2
Масса,
кг
Диаметр
сильфона Д
с,
мм
57х3,5 20 357 34 1,4 75
76х4 40 245 64 2,9 104
89х4 45 227 87 3,4 122
108х5 60 278 130 6,6 149
133х5 65 358 199 10,9 185
159х5 75 305 282 14 214
60
Окончание табл. 4.4
Диаметр
трубы d
т,
мм
Амплиту
да
осевого
хода
λ
,
мм
Жесткость
компенсато-
ра С
λ
,
,
Н/мм
Эффектив-
ная
площадь
S
эф,
см
2
Масса,
кг
Диаметр
сильфона Д
с,
мм
219х6 80 408 483 25 277
273х7 90 429 731 29 337
325х7 90 445 1001 39 389
377х7 90 428 1272 44 428
426х7 90 555 1573 73 469
530х8 90 608 2419 100 580
630х8 90 632 3416 118 689
720х8 90 593 4507 123 795
820х8 90 637 5822 166 902
920х10 90 577 8075 169 1008
1000х10 90 680 9017 210 1123
1220х12 90 740 12718 270 1325
5. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
5.1. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования согласно
[3, 4] должны отвечать требованиям:
- энергоэффективности - иметь оптимальное соотношение между
стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь
через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;