Определение внутреннего диаметра теплопроводов (паропровод на технологические нужды, конденсатопровод, трубопровод горячей воды)

Внутренний диаметр трубопровода определяем по формуле, м.

.

где — расход теплоносителя, протекающего по трубопроводу, м/с; - допускаемые скорости теплоносителей, м/с (для влажного насыщенного пара 30…40, воды 2…2,5, конденсата 1…1.5).

Для пара.

Секундный объемный расход влажного насыщенного пара определим по формуле, м/с.

.

где — удельный объем влажного насыщенного пара, м/кг; - максимальный секундный расход пара, кг/с.

м/кг,, м/с.

м/кг.

м/с Тогда:

м По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр теплопроводов.

Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:

м, м м, м Для горячей воды:

м/с м.

По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр теплопроводов.

Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:

м, м м, м Для конденсата:

м/с кг/с.

м По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр теплопроводов.

Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:

м, м м, м Расчет и подбор толщины слоя тепловой изоляции теплопровода.

Толщина теплоизоляционного слоя наружных теплосетей определяем из уравнения:

.

где — наружный диаметр трубопровода, м; - коэффициент теплопроводности тепловой изоляции, Вт/(м К); - соответственно температуры теплоносителя, поверхности изоляционного слоя и окружающего воздуха, °С; - коэффициент теплоотдачи от изолированного теплопровода к окружающему воздуху, Вт/(м К).

Температура поверхности изолированных теплопроводов не должна превышать 35… 45 °C.

Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по температуре наружного воздуха в самую холодную пятидневку года.

Коэффициент теплоотдачи от поверхности изолированного теплопровода к окружающему воздуху рассчитывается по эмпирической формуле, Вт/(м К):

°С, °С, тогда.

Вт/(м К) Для пара:

Т. к. °С, то нам подойдут как теплоизоляционные материалы полуцилиндры из минеральной ваты. Они имеют следующие характеристики:

Вт/(м К),.

То есть:

.

а отсюда:

м По расчетному значению принимается ближайшая в большую сторону, кратная 0,005 м толщина слоя тепловой изоляции.

Примем толщину изоляции м Для горячей воды:

Т. к. °С, то нам подойдет как теплоизоляционный материал войлок отопительный. Он имеет следующие характеристики:

Вт/(м К),.

:

.

а отсюда:

м Примем толщину изоляции м Для конденсата Т. к. °С, то нам подойдет как теплоизоляционный материал войлок отопительный. Он имеет следующие характеристики:

Вт/(м К) То есть:

.

а отсюда:

м Примем толщину изоляции м Расчет потерь теплоты и снижения энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям.

Удельные потери теплоты наружными теплопроводами определяются по формуле, Вт/м:

.

где — коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы, Вт/(мК) (определяется по известным методам теории теплопередачи); - коэффициент теплопроводности трубопровода, Вт/(м К). Вт/(м К) Для пара:

Вт/(мК).

Для горячей воды:

Вт/(мК) Для конденсата:

Вт/(мК).

Снижение энтальпии для каждого из теплоносителей при их транспортировке по наружным теплосетям определяем по формуле, кДж/кг:

.

где — протяженность теплосети между котельной и производственным корпусом, м (в расчетах примем равной 100…200м); - максимальный расход теплоносителя, кг/с. м Для пара:

кДж/кг Степень увлажнения пара, обусловленная потерями теплоты в окружающую среду, определяем по формуле, %:

.

где — теплота парообразования при давлении, кДж/кг. кДж/кг.

%.

Для горячей воды:

кДж/кг.

°С Для конденсата:

кДж/кг.

°С.