ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДОВ

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 39Следующая ⇒

Выбор теплоизоляционной конструкции и ее размеров зависит от типа теплопровода и располагаемых исходных материалов и выполняется на основе технико-экономических расчетов. При современных масштабах теплофикации и централизованного теплоснабжения проблема тепловой изоляции тепловых сетей имеет большое народнохозяйственное значение.

Ежегодные тепловые потери действующих в настоящее время систем теплофикации и централизованного теплоснабжения могут быть оценены в 800 млн ГДж/год, т.е. в 8 % количества передаваемой теплоты.

Даже с учетом эффекта комбинированной выработки тепловой и электрической энергии расход топлива на покрытие теплопотерь составляет 18 млн т топлива в год в условном исчислении. При снижении теплопотерь вдвое, что вполне достижимо при современных теплоизоляционных конструкциях, можно получить экономию около 9 млн т топлива в год в пересчете на условное.

Выбор толщины теплоизоляционного слоя

Выбор толщины изоляции определяется техническими и технико-экономическими соображениями.

Основные технические соображения, которыми руководствуются при выборе толщины изоляции, заключаются в следующем:

1) обеспечение заданной температуры теплоносителя в отдельных точках тепловой сети. Это условие особенно важно для паропроводов в тех случаях, когда должна быть гарантирована подача перегретого пара отдельным абонентам;

2) выдерживание нормированных экономически обоснованных теплопотерь;

3) не превышение заданной температуры поверхности изоляции; при прокладке теплопровода в рабочих помещениях или в проходных каналах по условиям безопасности предельная температура поверхности должна составлять 40 °С. В некоторых случаях предельная температура поверхности выбирается из условия защиты от разрушения наружной оболочки изоляции.

На основании технических требований определяется предельная минимальная толщина тепловой изоляции. Вопрос о целесообразности увеличения толщины и повышения эффективности тепловой изоляции решается технико–экономическим расчетом.

Термическое сопротивление изоляционной конструкции трубопровода

(9.1)

При увеличении наружного диаметра изоляционной оболочки D_нтермическое сопротивление слоя R_сл возрастает, а термическое сопротивление поверхности изоляции R_п снижается. При некотором значении наружного диаметра изоляции, называемом критическим D_н*, термическое сопротивление изоляционной оболочки минимально.

Это значение критического диаметра D_н*, определяемое из условия dR/dD_н = 0 находится по формуле

D_н* = 2λ/ α. (9.2)

Зависимость R = f(D_н) при D_т= const, λ= const и α = const показана на рис. 9.1.

При D_н < D_н*увеличение толщины тепловой изоляции от D_н до D_н* дает отрицательный эффект, так как при этом тепловые потери возрастают.

В диапазоне характерных для тепловых сетей значений λ= 0,04 – 0,2 Вт/(м ∙ К) и α = 6 –15 Вт/(м² ∙ К) D_н*= 0,07 – 0,003 м.

Как правило, диаметры трубопроводов, применяемых в тепловых сетях, D_н > D_н*.

Рис. 9.1. Зависимость термического сопротивления от наружного диаметра изоляционной оболочки

R = f( D_н ); D_т = const, λ = const; α = const

В этих условиях увеличение толщины тепловой изоляции всегда приводит к снижению тепловых потерь.

Технико-экономические расчеты толщины теплоизоляции базируются на положении, что оптимальной конструкцией изоляции будет изоляция, для которой приведенные затраты , будут минимальными:

(9.3)

затраты на потерянное тепло с 1 м трубопровода, ; издержки производства на эксплуатацию; нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; стоимость изоляции, ; переменная часть стоимости строительных работ, связанных с изменением толщины изоляции (стоимость канала).

Нормируемые величины предельной толщины теплоизоляционных конструкций приведены в прил 9.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 367; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 21 22 23 24 252627 28 29 30 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!