|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
Рис. П.2. Теплоизоляцион- |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная конструкция: 1 – ограж- |
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αН |
|
|
дение; 2 – защитное покры- |
|
|||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тие; 3 – изоляция |
|
|
|
|
||||||
|
|
СибАДИ |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
δП |
|
|
|
|
|
|
|
|
δИЗ |
|
|
|
|
|
|
Таблица П.2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
||
|
Температура теплоноси- |
500 |
|
450 |
400 |
|
350 |
300 |
500 |
450 |
400 |
600 |
|
550 |
|||||||||||||
|
теля t, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минераловатные |
Асботкань |
Минераловатные |
||||||||||
|
Изоляция |
плиты на битумном |
в несколь- |
плиты на битумном |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
связующем |
|
ко слоев |
|
связующем |
|
|||||||
Задача П.3. По трубопроводу диаметром dH протекает хладоноситель при температуре t. Трубопровод проходит по помещению, тем-
пература воздуха в котором tН, а относительная влажность ϕН. Определить нео ходимую толщину теплоизоляционного слоя δИЗ . Мате-
риал изоляции – пенопол стирол λИЗ = 0,05 Вт/(м.К). Варианты контрольных задач представлены в табл. П.3.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Диаметр трубопровода dH , |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
55 |
50 |
45 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура хладонос - |
–50 |
–45 |
–40 |
–35 |
–30 |
–55 |
–50 |
–45 |
–40 |
–35 |
теля t , 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура в помеще- |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
нии tН , 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительная влажность |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
85 |
80 |
75 |
70 |
80 |
ϕН , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
Задача П.4. Выполнить расчет тепловой изоляции плоского ограждения по заданной температуре поверхности изоляции tИЗ (рис. П.3). Определить толщину основного слоя изоляции с температурой теплоносителя t. Температура наружного воздуха tН = 25 °C.
Варианты контрольных задач представлены в табл. П.4.
СибАДИ |
||||||||||
tИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αH |
αВ |
|
Рис. П.3. Конструкция ограждения: |
|
||||||
|
|
|
1 – теплоизоляция; |
|
|
|
||||
tH |
t |
|
|
2 – стенка металлическая |
|
|
||||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.4 |
||
Параметры |
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Температура теплоно500 450 |
400 |
350 |
300 |
500 |
450 |
400 |
600 |
550 |
||
сителя t, ° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температуре поверхно- |
40 |
45 |
50 |
55 |
40 |
45 |
50 |
40 |
45 |
50 |
сти изоляции tИЗ, ° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача П.5. Выполнить расчет толщины тепловой изоляции трубопровода (р с. П.4) д аметром dH по заданной температуре поверхности золяц tИЗ. Температура теплоносителя t.
Вар анты контрольных задач представлены в табл. П.5.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
tН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ϕН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tИЗ |
|
αН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
dH |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
dИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Рис. П.4. |
|||||||||
47
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.5 |
||
Параметры |
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Температура теплоно- |
350 |
300 |
500 |
450 |
400 |
600 |
550 |
500 |
450 |
400 |
сителя t, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температуре поверхно- |
50 |
55 |
40 |
45 |
50 |
40 |
45 |
50 |
40 |
45 |
сти изоляции tИЗ, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр трубы dH, мм |
219 |
273 |
325 |
377 |
426 |
478 273 219 |
325 |
377 |
||
Изоляция |
Асбовермокулит |
Ньювель |
Пенодиатомит |
|||||||
СибЗадача П.7. РассчитатьАДИтеплопотери изолированным трубопроводом, проложенным в грунте. Диаметр трубы dН, толщина изоляции
Задача П.6. Определить потери теплоты изолированным теплопроводом (рис. П.5) диаметром dН, проложенным на опорах над землей, при следующих данных: температура теплоносителя tВ; температура окружающей среды tН; изоляционный слой имеет толщину δ З и
λИЗ; скорость ветра w. |
Сравнить термическое сопротивление изо- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dИЗ |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляции и теплоотдачи в окружающую среду. До- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полнительные |
потери через |
неизолированные |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
части теплопровода составляют β = 0,2. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
δИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты контрольных задач представле- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ны в табл. П.6. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
dH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Рис |
|
. П.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.6 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|
dН, мм |
500 |
|
|
600 |
700 |
800 |
|
900 |
500 |
600 |
|
700 |
800 |
900 |
||||||||||
δИЗ, мм |
80 |
|
|
90 |
100 |
110 |
|
120 |
130 |
140 |
|
150 |
160 |
170 |
||||||||||
λ , Вт/(м К) |
0,08 |
|
|
0,09 |
0,10 |
0,08 |
|
0,09 |
0,10 |
0,08 |
|
0,09 |
0,10 |
0,11 |
||||||||||
ИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
w, м/с |
3 |
|
|
|
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
12 |
||||||||
tB, 0С |
140 |
|
|
130 |
120 |
110 |
|
100 |
140 |
130 |
|
120 |
110 |
100 |
||||||||||
tН, 0 |
-35 |
|
|
-30 |
-25 |
-20 |
|
-10 |
-5 |
-15 |
|
-25 |
-30 |
-35 |
||||||||||
δИЗ, коэффициент теплопроводности изоляции λИЗ. Глубина заложения трубопровода составляет h = 0,7 м до верха изоляции. Коэффици-
ент теплоотдачи a = 10 Вт/(м2 ο ). Коэффициент теплопроводности
грунта λГР = 1,7 Вт/(м ο ). Средние температуры теплоносителя и окружающей среды: tВ, tH. Дополнительные потери через неизолиро-
ванные части теплопровода составляют β = 0,2.
48
Варианты контрольных задач представлены в табл. П.7. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.7 |
|
Параметры |
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|||
dН, мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
100 |
200 |
250 |
300 |
350 |
300 |
250 |
200 |
100 |
150 |
|
δИЗ, мм |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
λИЗ, Вт/(м К) |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
tB, 0С |
140 |
130 |
120 |
110 |
100 |
140 |
130 |
120 |
110 |
100 |
tН, 0С |
-35 -30 -25 |
-20 |
-10 |
-5 |
-15 |
-25 |
-30 |
-35 |
||
Задача П.8. Рассчитать теплопотери трубопровода, проложен- |
||||||||||
ного в канале (рис. П.6) при следующих данных. Диаметр трубопро- |
||||||||||
вода dН; температура теплоносителя tВ; |
толщина изоляции δ З; коэф- |
|||||||||
фициент теплопроводности изоляции λИЗ. Внутренние размеры кана- |
||||||||||
ла: высота h = 700 мм, ширина a = 750 мм; толщина стенок 125 мм, |
||||||||||
основания |
перекрытия 75 мм; теплопроводность стенок канала λК = |
|||||||||
1,3 Вт/(м οС). Коэффициент теплоотдачи внутреннего канала a = 12 |
||||||||||
Вт/(м2 οС); глубина заложения оси теплопровода 1,15 м; коэффициент |
||||||||||
теплопроводности грунта λГР = 1,7 Вт/(м οС); температура грунта на |
||||||||||
оси канала 5 ο ; β = 0,2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Варианты контрольных задач представлены в табл. П.8. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
|
Н |
|
DИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. П.6. Схема однотрубного |
||||
|
|
|
|
|
700 |
|
теплопровода в канале |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
dH |
|
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
||||||||||
|
|
|
|
|
49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.8 |
|
Параметры |
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
||||
d, мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
100 |
200 |
250 |
300 |
350 |
300 |
250 |
200 |
100 |
150 |
|
δ, мм |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
λИЗ, Вт/(м К) 0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
|
tB, 0С |
140 |
130 |
120 |
110 |
100 |
140 |
130 |
120 |
110 |
100 |
|
Задача П.9. Рассчитать теплопотери двух теплопроводов, про- |
|||||||||
ложенных в канале (рис. П.7). Все геометрические размеры даны на |
||||||||||
рис. Температура теплоносителя в падающем трубопроводе tП, в об- |
||||||||||
ратном tО; температура грунта на глубине заложения теплопроводов 5 |
||||||||||
οС. Теплопроводность; λК = 1,3 Вт/(м οС); λГР = 1,7 Вт/(м οС). Коэф- |
||||||||||
фициент теплоотдачи внутреннего канала a = 12 Вт/(м2 οС); β = 0,2. |
||||||||||
|
Варианты контрольных задач представлены в табл. П.8. |
|
||||||||
|
Н |
|
DИЗ |
|
D' З |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 800 |
|
|
|
δИЗ |
|
|
δ'ИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dH |
|
1300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1550 |
|
|
|
|
|
|
Рис. П.7. Схема двухтрубного теплопровода в канале |
|
|
|||||||
СибАДИ |
||||||||||
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|