Курсовая работа: Наружные тепловые сети

3. Расчет участков с компенсацией тепловых напряжений

С целью устранения деформаций, возникающем при тепловом удлинении трубопроводов, применяются гнутые или сальниковые компенсаторы, а также используются местные повороты трассы для естественной компенсации (самокомпенсации). Назначение компенсаторов – разгружать трубы от тепловых напряжений.

3.1 Расчет участков самокомпенсации без учета гибкости отводов

Длину плеч трубопроводов на участках с естественной компенсацией следует принимать не более 20-25 м с проверкой продольного изгибающегося напряжения в заделке короткого плеча компенсатора δ≤8кгс/мм2 по номограмме справочного приложения А.

= (кгс/мм2

где /107 – вспомогательные величины, определяемые по таблице;

При расчетах сначала определяем соотношение плеч гнутого компенсатора по формуле:

n=,

где n – соотношение плеч гнутого компенсатора;

L1 – длина большого плеча, м;

L2 – длина короткого плеча, м;

n = = 1,1

с – безразмерный коэффициент определяемый по номограмме в зависимости от n; с=5

/107 = 0,0319 кгс м/м2

Определяем разность температур теплоносителя в подающем трубопроводе и температуры металла трубы по формуле:

Δt = t1 – tн.в,

где Δt – разность температур теплоносителя в подающем трубопроводе и температуры металла трубы, °С;

t1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе, t1 = 95 °С;

tн.в. – температура металла, равная расчетной температуре наружного воздуха для отопления, tн.в. = -30 °С.

Δt = 95-(-30) = 125 °С

= 0,0319(125/24)•5 = 0,83 < 8 кгс/мм2

Участок 5-6 может быть использован для самокомпенсации.

3.2 Расчет П-образных компенсаторов с гладкими отводами

П-образные компенсаторы устанавливаются справа по ходу движения теплоносителя, на прямолинейных участках трубопроводов без ответвлений между неподвижными опорами. Гнутые П-образные компенсаторы монтируются с предварительной растяжкой на величину, равную половине теплового удлинения трубопровода.

Величину полного теплового удлинения расчетного участка подающего трубопровода определяем по формуле:

ΔL1 = α×L×(t1 – tн.в.)

где ΔL1 – величина полного теплового удлинения расчетного участка подающего трубопровода, мм; α – средний коэффициент линейного расширения трубной стали при нагреве от 0 °С до расчетной температуры, α = 0,012 мм/(м×°С); L – длина рассматриваемого участка трубопровода, м;

t1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе, t1 = 95 °C;

Величину теплового удлинения расчетного участка подающего трубопровода с учетом предварительной растяжки компенсатора определяем по формуле: