Определение нормируемых эксплуатационных часовых тепловых потерь при среднегодовых условиях работы тепловой сети

Нормируемые эксплуатационные часовые тепловые потери через теплоизоляционные конструкции по видам прокладки в целом для тепловой сети при среднегодовых температурных условиях ее работы, Вт (Гкал/ч), определяются:

для участков подземной прокладки суммарно для подающего и об­ратного трубопроводов по формуле:

, (14)

 

для участков надземной прокладки раздельно для подающего и обратного трубопроводов по формулам:

 

, (15)

 

, (16)

 

где – удельные часовые тепловые потери участков тепловых сетей, Вт/м, определенные на основании расчета соответственно для подземной прокладки суммарно по подающему и обратному трубопро­водам и раздельно для надземной прокладки;

L – длина трубопроводов на участке тепловой сети с диаметром в двухтрубном, исчислении при подземной прокладке и по подающей или обратной линии при надземной прокладке, м;

– коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери арматурой, компенсаторами, опорами; принимается для под­земной канальной и надземной прокладок равным 1,2 при диаметрах трубопроводов до 150 мм и 1,15 при диаметрах 150 мм и более, а также при всех диаметрах бесканальной прокладки.

Для участков тепловых сетей с подземной канальной прокладкой среднегодовые часовые удельные тепловые потери , Вт/м, определяют­ся по формуле:

 

, (17)

 

где – температура воздуха в канале, ;

– среднегодовая температура грунта, ;

– термическое сопротивление внутренней поверхности канала, ;

– термическое сопротивление массива грунта, .

Температура воздуха в канале , определяется по формуле:

 

, (18)

 

где – среднегодовая температура теплоносителя соответственно в подающем и обратном трубопроводе, ;

– термическое сопротивление слоя изоляции соответственно подающего и обратного трубопровода, ;

– термическое сопротивление теплоотдаче от поверхности изолированного трубопровода в воздушное пространство канала, .

Термическое сопротивление слоя изоляции , определя­ется по формуле:

 

, (19)

 

где – наружный диаметр трубопровода, м;

– толщина изоляции трубопровода, м;

– коэффициент теплопроводности изоляций, .

Термическое сопротивление теплоотдаче от поверхности изолиро­ванного трубопровода в воздушное пространство канала , , определяется по формуле:

 

, (20)

 

где – коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху канала, , принимается по табл. 2.

Термическое сопротивление внутренней поверхности канала , определяется по формуле:

 

, (21)

 

где – коэффициент теплоотдачи от воздуха в канале к стенке канала, , принимается по табл. 2;

– эквивалентный диаметр сечения канала в свету, м.

Эквивалентный диаметр сечения канала в свету, м, определяется по формуле:

 

, (22)

где b –ширина канала, м;

h – высота канала, м.

 

.

 

Таблица 2 – Коэффициенты теплоотдачи

Коэффициент теплоотдачи от поверхности теплоизолированной конструкции в окружающий воздух, Коэффициент теплоотдачи от воздуха в канале к стенке канала,
В непроходим- ых каналах В тоннелях При надземной прокладке при среднегодовой расчетной скорости ветра, м/с

Термическое сопротивление массива грунта , , определяется по формуле

 

, (23)

 

где H – глубина заложения до оси трубопровода, м;

– коэффициент теплопроводности грунта, , принимается по

табл. 3.

Таблица 3 – Коэффициент теплопроводности грунтов в зависимости от степени увлажненности

Вид грунта Коэффициент теплопроводности грунтов ,
Сухого Влажного Водонасыщенного
1.Песок, супесь 1,10 1,92 2,44
2.Глина, суглинок 1,74 2,56 2,67
3.Гравий, щебень 2,03 2,73 3,37

 

,

 

,

.

 

Для участков тепловых сетей с надземной прокладкой тепловые по­тери, Вт/м, рассчитываются для подающего и обратного трубопроводов соответственно по формулам:

, (24)

 

, (25)

 

где – среднегодовая температура наружного воздуха, °С.

Термическое сопротивление изоляции , , рассчитывается по формуле (19). Термическое сопротивление теплоотдаче от поверхно­сти изолированного трубопровода к окружающему воздуху , , определяется по формуле (20), при этом коэффициент теплоотдачи от по­верхности изоляции к окружающему воздуху принимается по табл. 3 в зависимости от значения скорости ветра.

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

, ,

 

, ,

 

,

 

.

 

Результаты расчетов нормируемых эксплуатационных часовых теп­ловых потерь через теплоизоляционные конструкции по видам прокладки в целом для тепловой сети при среднегодовых температурных условиях ее работы целесообразно свести в табл. 4.

Таблица 4 – Результаты расчетов нормируемых эксплуатационных часовых тепловых потерь через теплоизоляционные конструкции

Учас- ток Тип прок- ладки Наружный диаметр ,м Длина участка L,м Удельные тепловые потери ,Вт/м Коэф-фициент местных тепловых потерь Часовые среднегодовые тепловые потери ,Вт (Гкал/ч)
подземка 0,289 78,56 1,15 (0,032)
подземка 0,392 96,3 1,15 55469,1 (0,048)
подземка 0,263 73,77 1,15 40466,2 (0,035)
  под обр   под обр
надземка 0,372 96,8 45,5 1,15 44656,3 (0,038) 20995,4 (0,018)
надземка 0,473 78,6 36,97 1,15 37715,1 (0,032) 17730,8 (0,015)
надземка 0,404 84,4 39,7 1,15 35239,5 (0,03) 16567,3 (0,014)

 

4.4.2.4 Определение нормируемых эксплуатационных месячных тепловых потерь

Месячные тепловые потери тепловой сети определяются исходя из тепловых потерь при среднегодовых условиях, пересчитанных на средние температурные условия соответствующих месяцев, и количества часов в данном месяце. Результаты расчетов сводятся в табл. 5.

Нормируемые эксплуатационные месячные тепловые потери через теплоизоляционные конструкции тепловой сети , ГДж (Гкал), опреде­ляются по формуле:

 

, (26)

где – нормируемые эксплуатационные часовые тепловые потери участков соответственно для подземной прокладки суммарно по подающему и обратному трубопроводам и раздельно для надзем­ной прокладки при среднемесячных условиях работы сети, Вт (Гкал/ч);

– продолжительность работы тепловой сети в рассматриваемом месяце, ч.

Нормируемые эксплуатационные часовые тепловые потери участков при среднемесячных условиях работы сети, Вт (Гкал/ч), определяются:

для участков подземной прокладки суммарно по подающему и об­ратному трубопроводам по формуле:

, (27)

 

 

для участков надземной прокладки раздельно по подающему и обратному трубопроводам по формулам:

,   (28)
, (29)

 

где – ожидаемые среднемесячные значения температуры сетевой воды соответственно в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети по температурному графику при ожидаемых среднемесячных значениях температуры наружного воздуха, °С;

– ожидаемые среднемесячные значения температуры соответственно грунта на глубине заложения трубопроводов и наружного воздуха, °С.

Январь
Q =132079,3 =181232,2 Вт,  
Q =117610,9 =178697,8 Вт,  
Q =55293,47 =89756,8 Вт,  
Q =(181232,2+178697,8+89756,8)744=287,4 Гкал.

 

Нормируемые эксплуатационные тепловые потери через теплоизоляционные конструкции по сезонам работы тепловой сети (отопительному и летнему) и в целом за год определяются как сумма нормируемых эксплуатационных месячных тепловых потерь. При определении сезонных потерь тепла тепловые потери переходных месяцев распределяются пропорционально числу часов работы сети в том или другом сезонах.

Таблица 5 – Месячные тепловые потери тепловой сети

Месяц ,ч ,Вт (Гкал/ч) ,Вт (Гкал/ч) ,Вт (Гкал/ч) , (Гкал)
Январь 181232,2 (0,1552) 178697,8 (0,1537) 89756,8 (0,0772) 287,4
Февраль 178223,2 (0,1527) 174882,7 (0,1504) (0,0754) 254,5
Март 159012,2 (0,1362) 146651,2 (0,1261) (0,0643) 243,2
Апрель 125450,6 (0,1075) (0,0862) 48476,8 (0,0417) 169,5
Май 120127,1 (0,1029) 86373,1 (0,0743) (0,0311)
Июнь 110637,3 (0,0948) 80879,4 (0,0696) 31231,6 (0,0269) 137,7
Июль 103230,6 (0,0884) 77827,4 (0,0669) 28515,8 (0,0245) 133,9
Август 100684,6 (0,0862) (0,069) 30688,4 (0,0264) 135,2
Сентябрь (0,0872) 89272,6 (0,0768) (0,0333) 142,1
Октябрь 108554,2 (0,093) 100717,8 (0,0866) 48884,2 (0,042)
Ноябрь (0,1184) 131848,7 (0,1134) (0,0577) 208,5
Декабрь 164571,2 (0,141) 163590,1 (0,1407) 81745,3 (0,0703)

 

Энергетическая характеристика по тепловым потерям через теплоизоляционные конструкции тепловых сетей строится как зависимость тепловых потерь от среднемесячных значений разности температур сетевой воды и окружающей среды и представляется в виде графиков.

Как вспомогательные строятся графики зависимости значений часовых тепловых потерь от разности температур: для подземной прокладки – от разности средней температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах и температуры грунта, для надземной прокладки – от раз­ности температуры сетевой воды и температуры наружного воздуха раз­дельно для подающего и обратного трубопровода.