Механический расчет теплопроводов

В курсовом проекте требуется определить вертикальную и горизонтальную нормативные нагрузки на одну из неподвижных опор и рассчитать по одному компенсатору каждого типа из принятых в проекте.

При расчете горизонтальной нагрузки на неподвижную опору необходимо учитывать: силы трения в подвижных опорах трубопроводов; силы трения в сальниковых компенсаторах; неуравновешенные силы внутреннего давления при применении сальниковых компенсаторов на участках теплопроводов, имеющих запорную арматуру, переходы диаметров, повороты или заглушки; силы упругой деформации при гибких компенсаторах и при самокомпенсации; силы трения трубопроводов об оболочку или силы трения оболочки о грунт при бесканальном способе прокладки; горизонтальную ветровую нагрузку при надземной прокладке теплопроводов. Горизонтальная осевая нагрузка на промежуточную неподвижную опору определяется как сумма сил, действующих с каждой стороны. Причем меньшая сумма сил, за исключением неуравновешенных сил внутреннего давления, принимается с коэффициентом 0,7. При равенстве суммарных сил с каждой стороны опоры в качестве расчетной принимается равнодействующая сил с одной стороны опоры с коэффициентом 0,3.

Горизонтальная осевая нагрузка на концевую неподвижную опору определяется как равнодействующая всех горизонтальных сил на опоре [4, прил. 8].

Типы трения в сальниковом компенсаторе, Н, определяют по выражению (4.53)



Неуравновешенные силы внутреннего давления, Н, возникают при применении сальниковых компенсаторов. Силы внутреннего давления передаются только на те опоры, которые расположены между неуравновешенным компенсатором и поворотом трубы (или поворотом П-образного компенсатора), на участке с задвижкой при ее закрытии и на конечном участке с заглушкой, а также между двумя смежными участками с переходом диаметров труб.

Рассчитывают силы внутреннего давления, Н, по формуле




Силы упругой деформации от температурных удлинений при гибких компенсаторах и самокомпенсации Н, определяют расчетом труб на компенсацию температурных деформаций [1, с. 173-184].

При бесканапьной прокладке теплопроводов возникают большие усилия от трения поверхности теплопровода или поверхности теплоизоляции о грунт. Величину сил трения Nrр, Н, определяют по зависимости


Для расчета усилия на неподвижную опору рекомендуется методика, изложенная в [7, с. 267-268]. В [1, с. 172] приводятся расчетные формулы для определения горизонтальных нагрузок на неподвижные опоры для наиболее распространенных схем. Вертикальная нагрузка определяется в соответствии с [4, прил. 8, п. 1]. Расчет сальниковых и линзовых компенсаторов можно производить по методике, изложенной в [9, с. 240, 241]. При этом расчетную компенсирующую способность сальникового компенсатора всегда следует принимать меньше предусмотренной конструкцией на z = 50 мм для каждого стакана компенсатора [10].

При разработке монтажной схемы выбирают типы компенсаторов и места их установки, причем по возможности предусматриваются участки с естественной самокомпенсацией (углы поворотов от 90° до 130°, z-образные участки и др.).

При бесканальной прокладке участки естественной самокомпенсации необходимо размещать в каналах для обеспечения поперечных смещений трубопроводов. Расчет участков самокомпенсации можно производить по выражениям [3, форм. (9.13)—(9.18)].

П-образные компенсаторы следует рассчитывать по методике, изложенной в [7, с. 275-277], причем при применении жестких сварных отводов расчет несколько упрощается. Определение напряжений в компенсаторе допускается производить по упрощенным выражениям [3, форм.(9.12), (9.19), (9.20)]. Для увеличения компенсирующей способности П-образных компенсаторов их устанавливают с предварительной растяжкой, которую учитывают с помощью коэффициента Е [4, табл. 5] к расчетному тепловому удлинению компенсируемого участка. При определении теплового удлинения за расчетную температуру окружающей среды следует принимать температуру наружного воздуха для проектирования отопления ta если уста- вливают размеры гибких компенсаторов или определяют расчетные напряжения в компенсаторах. Действительные напряжения находят, приняв за расчетную температуру наружного воздуха во время монтажа теплопровода tM. В целях облегчения конструктивного расчета П-образных компенсаторов составлены номограммы [9, рис. VIII].

При проверочных расчетах компенсаторов максимальные компенсационные напряжения не должны превышать допускаемых. Для предвари- тельной оценки можно ориентироваться на усредненные допускаемые компенсационные напряжения при т= 150°С и Рраб = 1,6 МПа: для гибких компенсаторов Стд0п =110 МПа; для участков самокомпенсации адоп = 80 МПа.

Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. /Под ред. проф. Б. М. Хрусталева - М.: Изд-во АСВ, 2005.

на главную