CC BY
4УДК 621.182
Матвеев Ю.А.
магистр кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Одинцов А.Ю.
магистр кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Аннотация: в статье приведены результаты поверочного расчета толщины тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей. Рассчитаны нормативные потери и сверхнормативные годовые потери тепловой энергии при расчетной продолжительности отопительного периода.
Ключевые слова: тепловые сети, расход, тепловая энергия, учет тепловой энергии., нормативные потери.
Поверочный расчет выполнен для уточнения требуемой толщины тепловой изоляции трубопроводов согласно требованиям СНиП 2.04.14-88* «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов», т.к. трубопроводы смонтированы в 1993 году,
Исходные данные:
• 0108x4,
• тепловая изоляция выполнена из минваты толщиной 50 мм,
• температурный график тепловых сетей 105-700С.
Толщина теплоизоляционного слоя определяется по формуле:
3> = | (В -1), м
1п В = 2 ■ п ■ Лк ■
г - г - ■
О т
а-пЛ а +
(а + 0,1)
где 8К - толщина теплоизоляционного слоя, м а - наружный диаметр трубопровода, м Лк - теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м 0С) г^ - сопротивление теплопередачи на 1 м длины теплоизоляционной конструкции, (м 0С)/Вт
гт - термическое сопротивление стенки трубопровода, (м 0С)/Вт (для стальных трубопроводов из-за малой величины не учитывается) ае - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции,
Вт/(м 0С) ае = 29 Вт/(м 0С) (для надземной прокладки) Лк = 0,045 + 0,00021 V Вт/(м 0С ) - для минваты
1:т = - средняя температура теплоизоляционного слоя, 0С, 1м, - температура теплоносителя, 0С
При определении толщины теплоизоляционного слоя расчетная температура теплоносителя принимается для подающего трубопровода 650С и 500С - для обратного трубопровода при температурном графике 105-700С.
t — t
= (м 0С)/Вт
ОнК1
где t е - температура окружающей среды, 0С,
для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период, принимается средняя за период со среднесуточной температурой наружного воздуха +80С и ниже, в соответствии со СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», t е = -5,20С
qн - нормированная линейная плотность теплового потока с 1м длины теплоизоляционной конструкции, Вт/м
К+ср.г _ к.Т 1
q = оТ 1 + О 2 ^ М п п
Оно = 0То +(О?2 - 0То )
К2 -к
А^г - At
о_о
А£2 -А^
О^п и о^2 - удельные часовые тепловые потери по подающему трубопроводу для данного диаметра при двух смежных (соответственно меньшем и большем) табличных значениях среднегодовой разности температур сетевой воды и наружного воздуха, Вт/м
Оно ио^2 - удельные часовые тепловые потери по обратному трубопроводу для данного диаметра при двух смежных (соответственно меньшем и большем) табличных значениях среднегодовой разности температур сетевой воды и наружного воздуха, Вт/м
А^г и А^рг - среднегодовая разность температур соответственно сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах и наружного воздуха для данной тепловой сети, 0С
А^п 1 и А^2 - смежные табличные значения (соответственно меньшее и
большее) среднегодовой разности температур сетевой воды в подающем трубопроводе и наружного воздуха, 0С
А?о и Ato - смежные табличные значения (соответственно меньшее и
большее) среднегодовой разности температур сетевой воды в обратном трубопроводе и наружного воздуха, 0С
К1 - коэффициент, учитывающий изменения стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода, К1 = 1,0 (приложение 10).
Расчет толщины теплоизоляционного слоя для подающего трубопровода
1т = — = 32,5, 0С 2
Лк = 0,045 + 0,00021 ■ 32,5 = 0,052 Вт/(м 0С)
ч [65 - (-5,2)]- 45 а = 28 + (50 - 28)----= 39,1 Вт м
чн.„ у ) 95 - 45 , /
= 65 - (-5,2)= 1,8 (м0С)/Вт 39,1 х 1
1п В = 2-3,14-0,052^
1,8 1
29-3,14-(0,108 + 0,1) В = 1,77
= 0,57
Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для подающего трубопровода равна:
§к = М^8 - (1,77 -1) = 0,042 м
Фактическая толщина теплоизоляционного слоя подающего трубопровода составляет 50 мм.
Расчет толщины тепловой изоляции для обратного трубопровода
и = 50 = 25 °С 2
Лк = 0,045 + 0,00021-25 = 0,05 Вт/(м 0С)
ч [50 - (-5,2)]- 45 доп = 28 + (50 - 28) - ±-^ ^-= 32,5 Вт/м
Тш = 50 _ (_ 5,,2)= 1,7 (м 0С)/Вт
32,5 х 1
1п В = 2-3,14-0,05-
1,7
1
29-3,14-(0,108 + 0,1)
= 0,52
В = 1,68
Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для обратного трубопровода
равна:
§к = М08 - (1,68 -1) = 0,037 м
Фактическая толщина теплоизоляционного слоя обратного трубопровода составляет 50 мм.
Таблица 1. Расчет тепловых потерь в наружных тепловых сетях.
Нормативные потери Фактические потери Превьш тепло] поте ение вых рь
Диаметр, мм Длина, м в Удельны е потери, ккал/ч Общие потери, ккал/ч Длина, м в Удельные потери, ккал/ч Общие потери, ккал/ч АО, ккал/ч Во скольк о раз
Подающий трубопровод
50 124 1,2 19,5 2902 124 1,2 21,6 3214 312 1,1
Обратный трубопровод
50 124 1,2 16,2 2411 124 1,2 17,0 2530 119 1,05
Итого 5313 5744 431 1,08
Сверхнормативные годовые потери тепловой энергии при расчетной продолжительности отопительного периода 203 суток составляют 2,1 Гкал.
При стоимости тепловой энергии 1125 руб./Гкал годовые потери составляют 2,363 тыс. руб.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» №261.
2. Требования к проведению энергетического обследования и его результатам. Утверждены приказом Минэнерго от 30 июня 2014 г. №400.
3. Методика проведения энергетических обследований предприятий и организаций. Афонин А., Коваль Н., Сторожков А. и др., Главгосэнергонадзор РФ, М., 1998 г.
4. Правила коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя. Утверждены постановлением Правительства РФ от 18 ноября 2013г. №1034.
Matveev Yu.A.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
Odintsov A.Yu.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
VERIFICATION CALCULATION OF THE THICKNESS OF THE THERMAL INSULATION OF THE PIPELINES OF THE HEAT SUPPLY SYSTEM
Abstract: the article presents the results of the verification calculation of the thickness of the thermal insulation ofpipelines of heating networks. The standard losses and excess annual losses of thermal energy are calculatedfor the estimated duration of the heating period.
Keywords: heating networks, consumption, thermal energy, accounting of thermal energy, standard losses.
