วิธีชดเชยการยืดตัวของอุณหภูมิในเครือข่ายความร้อน ค่าชดเชยสำหรับการเปลี่ยนรูปจากความร้อน

190. แนะนำให้ชดเชยการเสียรูปของอุณหภูมิด้วยการเลี้ยวและโค้งของเส้นทางท่อ หากเป็นไปไม่ได้ที่จะ จำกัด ตัวเองให้ชดเชยตัวเอง (ในส่วนที่ตรงอย่างสมบูรณ์และมีความยาวมาก ฯลฯ ) ท่อรูปตัวยูเลนส์หยักและตัวชดเชยอื่น ๆ จะถูกติดตั้งบนท่อ

ในกรณีที่ใน เอกสารโครงการไอน้ำล้างหรือ น้ำร้อนขอแนะนำให้ใช้เงื่อนไขเหล่านี้ในการชดเชยกำลังการผลิต

192. ขอแนะนำให้ใช้ตัวชดเชยรูปตัวยูสำหรับกระบวนการไปป์ไลน์ทุกประเภท ขอแนะนำให้ทำทั้งงอจากท่อแข็งหรือใช้งอโค้งงออย่างแรงหรือโค้งงอ

ในกรณีของการยืดเบื้องต้น (การบีบอัด) ของตัวชดเชยขอแนะนำให้ระบุค่าของมันในเอกสารประกอบโครงการ

193. สำหรับ P- ข้อต่อขยายรูปแนะนำให้ใช้การโค้งงอด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยที่จะทำจากท่อไม่มีรอยต่อ และการดัดแบบเชื่อมจากท่อตะเข็บตรงแบบไม่มีตะเข็บและแบบเชื่อม

194. สมัคร ท่อน้ำและแก๊สสำหรับการผลิตข้อต่อขยายรูปตัวยูไม่แนะนำ และอนุญาตให้เชื่อมด้วยไฟฟ้าด้วยตะเข็บเกลียวสำหรับส่วนต่อขยายแบบตรง

195. เพื่อความปลอดภัย ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวชดเชยรูปตัวยูในแนวนอนโดยคำนึงถึงความลาดเอียงทั่วไป ในกรณีที่เหมาะสม (ที่มีพื้นที่จำกัด) สามารถวางในแนวตั้งโดยวนขึ้นหรือลงตามความเหมาะสม อุปกรณ์ระบายน้ำที่จุดต่ำสุดและช่องระบายอากาศ

196. แนะนำให้ติดตั้งตัวชดเชยรูปตัวยูบนท่อก่อนการติดตั้งพร้อมกับตัวเว้นวรรคซึ่งจะถูกลบออกหลังจากท่อได้รับการแก้ไขบนฐานรองรับคงที่

197. แนะนำให้ใช้ตัวชดเชยเลนส์, แนวแกน, และตัวชดเชยเลนส์แบบข้อต่อสำหรับท่อเทคโนโลยีตาม NTD

198. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยเลนส์บนท่อส่งก๊าซแนวนอนที่มีก๊าซควบแน่น ขอแนะนำให้จัดให้มีการระบายของเหลวควบแน่นสำหรับเลนส์แต่ละตัวด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย หัวจุกสำหรับ ท่อระบายน้ำขอแนะนำสำหรับเหตุผลด้านความปลอดภัยที่จะทำจากท่อไร้รอยต่อ เมื่อติดตั้งตัวชดเชยเลนส์ที่มีปลอกด้านในบนท่อแนวนอน ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวรองรับไกด์ที่ระยะห่างไม่เกิน 1.5 DN ของตัวชดเชยในแต่ละด้านของตัวชดเชย

199. เมื่อทำการติดตั้งท่อขอแนะนำให้ยืดหรือบีบอัดอุปกรณ์ชดเชยด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย แนะนำให้ระบุค่าของการยืดเบื้องต้น (การบีบอัด) ของอุปกรณ์ชดเชยในเอกสารโครงการและในหนังสือเดินทางสำหรับไปป์ไลน์ ปริมาณการยืดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามปริมาณการแก้ไข โดยคำนึงถึงอุณหภูมิระหว่างการติดตั้ง

200. ขอแนะนำให้ยืนยันคุณภาพของตัวชดเชยที่จะติดตั้งบนไปป์ไลน์ของกระบวนการโดยหนังสือเดินทางหรือใบรับรอง

201. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยแนะนำให้ป้อนข้อมูลต่อไปนี้ลงในพาสปอร์ตไปป์ไลน์:

ลักษณะทางเทคนิค ผู้ผลิตและปีที่ผลิตตัวชดเชย

ระยะห่างระหว่าง รองรับคงที่, การชดเชย, ปริมาณการยืดก่อน;

อุณหภูมิอากาศแวดล้อมระหว่างการติดตั้งตัวชดเชยและวันที่ติดตั้ง

202. การคำนวณรูปตัวยู รูปตัว L และ ข้อต่อขยายรูปตัว Zขอแนะนำให้ผลิตตามข้อกำหนดของ NTD

ค่าชดเชยสำหรับการเสียรูปทางความร้อนของท่อเหล็กเท่านั้น ความสำคัญในเทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อน

หากไม่มีการชดเชยสำหรับการเปลี่ยนรูปจากความร้อนในท่อด้วยความร้อนสูง ความเค้นทำลายล้างขนาดใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้ในผนังท่อ ค่าของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้สามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของฮุก

, (7.1)

ที่ไหน อี– โมดูลัสความยืดหยุ่นตามยาว (สำหรับเหล็ก อี= 2 10 5 MPa); ฉัน- การเสียรูปสัมพัทธ์

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความยาวท่อ lบน Dtนามสกุลควรจะ

โดยที่ a คือสัมประสิทธิ์การยืดตัวเชิงเส้น 1/K (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน a= 12-10 -6 1/K)

หากส่วนท่อถูกหนีบและไม่ยืดเมื่อถูกความร้อน แสดงว่าส่วนนั้นถูกบีบอัดแบบสัมพัทธ์

จากสารละลายร่วม (7.1) และ (7.3) จะพบความเค้นอัดที่เกิดขึ้นในท่อเหล็กในระหว่างการให้ความร้อนของส่วนท่อที่บีบเป็นเส้นตรง (ไม่มีตัวชดเชย) ของท่อ

สำหรับเหล็ก s= 2.35 D tเอ็มพีเอ

ดังที่เห็นได้จาก (7.4) ความเค้นอัดที่เกิดขึ้นในส่วนตรงที่ถูกบีบของท่อไม่ได้ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนังและความยาวของท่อ แต่ขึ้นอยู่กับวัสดุเท่านั้น (โมดูลัสความยืดหยุ่นและค่าสัมประสิทธิ์ของ การยืดตัวเชิงเส้น) และความแตกต่างของอุณหภูมิ

แรงอัดที่เกิดขึ้นเมื่อท่อตรงถูกทำให้ร้อนโดยไม่มีการชดเชยถูกกำหนดโดยสูตร

, (7.5)

ที่ไหน ฉ- พื้นที่ ภาพตัดขวางผนังท่อม 2

โดยธรรมชาติแล้วตัวชดเชยทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แกนและ รัศมี

ตัวชดเชยตามแนวแกนใช้เพื่อชดเชยการยืดตัวด้วยความร้อนของส่วนตรงของท่อ

สามารถใช้การชดเชยแนวรัศมีกับการกำหนดค่าท่อแบบใดก็ได้ การชดเชยเรเดียลใช้กันอย่างแพร่หลายในท่อความร้อนที่วางอยู่ในอาณาเขต ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมและด้วยท่อความร้อนขนาดเล็ก (สูงสุด 200 มม.) - ในเครือข่ายความร้อนในเมืองด้วย บนท่อส่งความร้อนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่วางอยู่ใต้ทางสัญจรของเมืองนั้นส่วนใหญ่จะถูกติดตั้ง ข้อต่อขยายแนวแกน.

การชดเชยตามแนวแกนในทางปฏิบัติจะใช้ข้อต่อการขยายตัวตามแนวแกนของสองประเภท: omental และยืดหยุ่น

ในรูป 7.27 แสดงตัวชดเชยต่อมทางเดียว ระหว่างแก้ว 1 กับตัวเครื่อง 2 ของตัวชดเชยมีซีลกล่องบรรจุ 3 ตัวบรรจุกล่องบรรจุซึ่งให้ความรัดกุมถูกยึดระหว่างวงแหวนกันแรงขับ 4 และกล่องด้านล่าง 5. โดยปกติบรรจุภัณฑ์จะทำจากวงแหวนใยหิน ส่วนสี่เหลี่ยมชุบด้วยกราไฟท์ ตัวชดเชยถูกเชื่อมเข้ากับไปป์ไลน์ ดังนั้นการติดตั้งบนท่อจึงไม่ทำให้จำนวนการเชื่อมต่อหน้าแปลนเพิ่มขึ้น

ข้าว. 7.27. ตัวชดเชยกล่องบรรจุด้านเดียว:
1 - แก้ว; 2 - ร่างกาย; 3 - การบรรจุ; 4 - แหวนแรงขับ; 5 - grundbuksa

ในรูป 7.28 แสดงส่วนของตัวชดเชยกล่องบรรจุแบบสองด้าน ข้อเสียของเครื่องชดเชยกล่องบรรจุทุกประเภทคือกล่องบรรจุซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบและระมัดระวังในการใช้งาน การบรรจุในตัวชดเชยต่อมจะเสื่อมสภาพ สูญเสียความยืดหยุ่นเมื่อเวลาผ่านไป และเริ่มปล่อยให้น้ำหล่อเย็นไหลผ่าน การขันต่อมให้แน่นในกรณีเหล่านี้ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่ดี ดังนั้นหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง ต่อมจะต้องถูกขัดจังหวะ

ข้าว. 7.28. ตัวชดเชยกล่องบรรจุสองด้าน

ตัวชดเชยยางยืดทุกประเภทปราศจากข้อเสียนี้

ในรูป 7.29 แสดงส่วนของตัวชดเชยการสูบลมแบบสามคลื่น เพื่อลดความต้านทานไฮดรอลิก ท่อเรียบจะเชื่อมภายในส่วนสูบลม ส่วนสูบลมมักจะทำจากเหล็กอัลลอยด์หรือโลหะผสม
ในประเทศของเรา ข้อต่อขยายสูบลมทำจากเหล็ก 08X18H10T

ข้าว. 7.29. ข้อต่อการขยายตัวของเครื่องเป่าลมสามคลื่น

ความสามารถในการชดเชยของข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมมักจะถูกกำหนดโดยผลการทดสอบหรือนำมาจากข้อมูลของผู้ผลิต เพื่อชดเชยการเสียรูปทางความร้อนขนาดใหญ่ ชิ้นส่วนสูบลมหลายส่วนเชื่อมต่อกันเป็นชุด

ปฏิกิริยาตามแนวแกนของข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมเป็นผลรวมของสองเทอม

, (7.6)

ที่ไหน s ถึง- ปฏิกิริยาตามแนวแกนจาก การชดเชยอุณหภูมิที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปคลื่นระหว่างการขยายตัวทางความร้อนของท่อ N; s d- ปฏิกิริยาตามแนวแกนที่เกิดจากแรงดันภายใน, N.

เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปของตัวสูบลมภายใต้การกระทำของแรงดันภายใน ข้อต่อขยายจะถูกถอดออกจากแรงดันภายในโดยการจัดเรียงที่เหมาะสมของส่วนสูบลมในร่างกายของข้อต่อการขยายตัวซึ่งทำจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า การออกแบบตัวชดเชยดังกล่าวแสดงในรูปที่ 7.30 น.

ข้าว. 7.30 น. ข้อต่อขยายแบบบาลานซ์เบลโลว์:
l p คือความยาวในสถานะยืด l szh - ความยาวในสถานะบีบอัด

วิธีการที่มีแนวโน้มดีในการชดเชยการเสียรูปจากความร้อนคือการใช้ท่อชดเชยตัวเอง ในการผลิตท่อเชื่อมแบบเกลียวจากแถบ แผ่นโลหะร่องตามยาวลึกประมาณ 35 มม. ถูกบีบด้วยลูกกลิ้ง หลังจากเชื่อมแผ่นดังกล่าวแล้ว ร่องจะเปลี่ยนเป็นลอนเกลียวที่สามารถชดเชยการเปลี่ยนรูปอุณหภูมิของท่อได้ การทดสอบทดลองของท่อดังกล่าวแสดงผลในเชิงบวก

การชดเชยรัศมีด้วยการชดเชยแนวรัศมี การเปลี่ยนรูปทางความร้อนของท่อจะถูกรับรู้โดยการโค้งของเม็ดมีดยางยืดพิเศษหรือการเลี้ยวตามธรรมชาติ (โค้ง) ของเส้นทางของแต่ละส่วนของท่อ

วิธีสุดท้ายในการชดเชยการเสียรูปทางความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติเรียกว่า การชดเชยตามธรรมชาติข้อดีของการชดเชยประเภทนี้เหนือกว่าประเภทอื่นๆ: ความเรียบง่ายของอุปกรณ์, ความน่าเชื่อถือ, ไม่จำเป็นต้องมีการดูแลและบำรุงรักษา, การถอดตัวรองรับคงที่ออกจากแรงกดภายใน การขาดการชดเชยตามธรรมชาติคือการเคลื่อนที่ตามขวางของส่วนที่เปลี่ยนรูปของไปป์ไลน์ ซึ่งต้องการการเพิ่มความกว้างของช่องสัญญาณที่ไม่สามารถใช้ได้ และทำให้ยากต่อการใช้ฉนวนทดแทนและโครงสร้างแบบไม่มีช่องสัญญาณ

การคำนวณค่าชดเชยตามธรรมชาติประกอบด้วยการค้นหาแรงและความเค้นที่เกิดขึ้นในท่อภายใต้การกระทำของการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น การเลือกความยาวของแขนที่สัมพันธ์กันของท่อและกำหนดการเคลื่อนที่ตามขวางของส่วนต่างๆ ระหว่างการชดเชย วิธีการคำนวณเป็นไปตามกฎพื้นฐานของทฤษฎีความยืดหยุ่น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเสียรูปกับแรงกระทำ

ส่วนของไปป์ไลน์ที่รับรู้การเสียรูปของอุณหภูมิด้วยการชดเชยตามธรรมชาติ ประกอบด้วยส่วนโค้ง (ข้อศอก) และส่วนตรง โค้งงอเพิ่มความยืดหยุ่นของไปป์ไลน์และเพิ่มความสามารถในการชดเชย ผลกระทบของข้อศอกงอต่อความสามารถในการชดเชยนั้นสามารถสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษในท่อส่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

การดัดของส่วนโค้งของท่อนั้นมาพร้อมกับการแบนของส่วนตัดขวางซึ่งเปลี่ยนจากทรงกลมเป็นวงรี

ในรูป 7.31 แสดงท่อโค้งที่มีรัศมีความโค้ง ร.เลือกสองส่วน อะบีและ ซีดีองค์ประกอบท่อ เมื่อดัดผนังท่อ แรงดึงจะเกิดขึ้นที่ด้านนูน และแรงอัดจะเกิดขึ้นที่ด้านเว้า ทั้งแรงดึงและแรงอัดให้ผลลัพธ์ ที,ปกติถึงแกนกลาง

ข้าว. 7.31. ท่อแบนในระหว่างการดัด

ความสามารถในการชดเชยของข้อต่อขยายสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าได้โดยการยืดออกล่วงหน้าระหว่างการติดตั้งโดยมีจำนวนเท่ากับครึ่งหนึ่งของการขยายตัวทางความร้อนของไปป์ไลน์ จากวิธีการข้างต้น ได้สมการสำหรับการคำนวณความเค้นดัดสูงสุดและความสามารถในการชดเชยของข้อต่อการขยายตัวแบบสมมาตรของประเภทต่างๆ

การคำนวณความร้อน

สู่ภารกิจ การคำนวณความร้อนรวมถึงประเด็นต่อไปนี้:

การกำหนดการสูญเสียความร้อนของท่อความร้อน

การคำนวณสนามอุณหภูมิรอบท่อความร้อน กล่าวคือ การหาอุณหภูมิของฉนวน อากาศในช่อง ผนังช่อง ดิน

การคำนวณอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นลดลงตามท่อความร้อน

การเลือกความหนาของฉนวนความร้อนของท่อความร้อน

ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านสายโซ่ของความต้านทานความร้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมคำนวณโดยสูตร

ที่ไหน q- เฉพาะเจาะจง สูญเสียความร้อนท่อความร้อน t– อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น °C; ถึง- อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม, °С; R- ความต้านทานความร้อนรวมของวงจรหล่อเย็น - สิ่งแวดล้อม (ความต้านทานความร้อนของฉนวนของท่อความร้อน)

ในการคำนวณทางความร้อนของเครือข่ายความร้อน มักจะจำเป็นต้องกำหนด กระแสความร้อนผ่านชั้นและพื้นผิวของรูปทรงกระบอก

การสูญเสียความร้อนจำเพาะ qและทนต่อความร้อน Rมักจะอ้างถึงความยาวหน่วยของท่อความร้อนและวัดตามลำดับใน W / m และ (m K) / W

ในท่อฉนวนที่ล้อมรอบด้วยอากาศภายนอก ความร้อนจะต้องผ่านความต้านทานสี่ตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม: พื้นผิวด้านในของท่อทำงาน ผนังท่อ ชั้นฉนวน และพื้นผิวด้านนอกของฉนวน เนื่องจากความต้านทานรวมเท่ากับผลรวมทางคณิตศาสตร์ของความต้านทานที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม ดังนั้น

R \u003d R ใน + R tr + R และ + R n, (7.8)

ที่ไหน R ใน, R tr, R และและ R n- ความต้านทานความร้อนของพื้นผิวด้านในของท่อทำงาน ผนังท่อ ชั้นฉนวน และพื้นผิวด้านนอกของฉนวน

ในท่อความร้อนหุ้มฉนวน ความต้านทานความร้อนของชั้นฉนวนความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด

ในการคำนวณเชิงความร้อน มีความต้านทานความร้อนสองประเภท:

ความต้านทานพื้นผิว

ความต้านทานชั้น

ความต้านทานความร้อนพื้นผิวความต้านทานความร้อนของพื้นผิวทรงกระบอกคือ

ที่ไหน pd– พื้นที่ผิวความยาวท่อความร้อน 1 ม., ม. เอคือ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิว

เพื่อตรวจสอบความต้านทานความร้อนของพื้นผิวของท่อความร้อน จำเป็นต้องทราบสองปริมาณ: เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิว เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนในการคำนวณความร้อนจะได้รับ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อนไปยังอากาศแวดล้อมเป็นผลรวมของสองพจน์ - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี ฉันและค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อน ถึง:

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ฉันสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร Stefan-Boltzmann:

, (7.10)

ที่ไหน จากคือการแผ่รังสี; tคือ อุณหภูมิของพื้นผิวที่แผ่รังสี °C

การแผ่รังสีของวัตถุสีดำคือ พื้นผิวที่ดูดซับรังสีทั้งหมดที่ตกลงมาและไม่สะท้อนสิ่งใด จาก\u003d 5.7 W / (m K) \u003d 4.9 kcal / (h m 2 K 4)

ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีของวัตถุ "สีเทา" ซึ่งรวมถึงพื้นผิวของท่อไม่มีฉนวนโครงสร้างฉนวนมีค่า 4.4 - 5.0 W / (m 2 K 4) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจาก ท่อแนวนอนสู่อากาศภายใต้การพาความร้อนตามธรรมชาติ W / (m K) สามารถกำหนดได้โดยสูตร Nusselt

, (7.11)

ที่ไหน dคือ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อความร้อน m; t, เกี่ยวกับ– อุณหภูมิพื้นผิวและโดยรอบ °C

ด้วยการพาอากาศหรือลมบังคับ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

, (7.12)

ที่ไหน w– ความเร็วลม m/s

สูตร (7.12) ใช้ได้สำหรับ w> 1 ม./วินาที และ d> 0.3 ม.

ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนตาม (7.10) และ (7.11) จำเป็นต้องทราบอุณหภูมิพื้นผิว เนื่องจากเมื่อพิจารณาการสูญเสียความร้อน มักจะไม่ทราบอุณหภูมิพื้นผิวของท่อความร้อนล่วงหน้า ปัญหาจึงได้รับการแก้ไขโดยวิธีการประมาณค่าแบบต่อเนื่องกัน กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อน เอ, ค้นหาการสูญเสียที่เฉพาะเจาะจง qและอุณหภูมิพื้นผิว t, ตรวจสอบความถูกต้องของค่าที่ได้รับ เอ.

เมื่อพิจารณาการสูญเสียความร้อนของตัวนำความร้อนที่หุ้มฉนวน การคำนวณการตรวจสอบสามารถละเว้นได้ เนื่องจากความต้านทานความร้อนของพื้นผิวฉนวนมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความต้านทานความร้อนของชั้น ดังนั้น ข้อผิดพลาด 100% ในการเลือกค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวมักจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการพิจารณาการสูญเสียความร้อน 3 - 5%

สำหรับการกำหนดเบื้องต้นของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวของตัวนำความร้อนที่หุ้มฉนวน W / (m K) เมื่อไม่ทราบอุณหภูมิพื้นผิว สามารถแนะนำสูตรได้

, (7.13)

ที่ไหน wคือ ความเร็วของอากาศ m/s

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากสารหล่อเย็นไปยังพื้นผิวด้านในของท่อมีค่าสูงมาก ซึ่งกำหนดค่าความต้านทานความร้อนที่ต่ำดังกล่าวของพื้นผิวด้านในของท่อ ซึ่งสามารถมองข้ามได้ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ

ความต้านทานความร้อนของชั้นการแสดงออกของค่าความต้านทานความร้อนของชั้นทรงกระบอกที่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นได้มาจากสมการฟูริเยร์ซึ่งมีรูปแบบดังนี้

ที่ไหน lคือค่าการนำความร้อนของชั้น d 1 , d 2 - เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอกของชั้น

สำหรับการคำนวณเชิงความร้อน เฉพาะชั้นที่มีความต้านทานความร้อนสูงเท่านั้นที่จำเป็น ชั้นดังกล่าว ได้แก่ ฉนวนกันความร้อน ผนังช่อง มวลดิน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ในการคำนวณค่าความร้อนของท่อความร้อนที่มีฉนวน จึงไม่คำนึงถึงความต้านทานความร้อนของผนังโลหะของท่อทำงาน

ความต้านทานความร้อนของโครงสร้างฉนวนของท่อความร้อนเหนือพื้นดินในท่อส่งความร้อนเหนือพื้นดินระหว่างสารหล่อเย็นกับอากาศภายนอก ความต้านทานความร้อนต่อไปนี้เชื่อมต่อกันเป็นชุด: พื้นผิวด้านในท่อทำงาน ผนังของมัน ฉนวนกันความร้อนหนึ่งชั้นขึ้นไป พื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อน

ความต้านทานความร้อนสองตัวแรกมักจะถูกละเลยในการคำนวณเชิงปฏิบัติ

บางครั้ง ฉนวนกันความร้อนดำเนินการหลายชั้นตามต่างๆ อุณหภูมิที่อนุญาตสำหรับวัสดุฉนวนที่ใช้หรือด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจเพื่อ ทดแทนบางส่วน วัสดุราคาแพงฉนวนมีราคาถูกกว่า

ความต้านทานความร้อนของฉนวนหลายชั้นจะเท่ากับผลรวมทางคณิตศาสตร์ของความต้านทานความร้อนของชั้นที่ซ้อนทับกันอย่างต่อเนื่อง

ความต้านทานความร้อนของฉนวนทรงกระบอกจะเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่เพิ่มขึ้นจากด้านใน ดังนั้นในฉนวนหลายชั้น ขอแนะนำให้วางชั้นแรกจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่า ซึ่งจะนำไปสู่การใช้วัสดุฉนวนอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

สนามอุณหภูมิของท่อความร้อนเหนือพื้นดินการคำนวณสนามอุณหภูมิของท่อส่งความร้อนดำเนินการบนพื้นฐานของสมการสมดุลความร้อน ในกรณีนี้ เงื่อนไขจะขึ้นอยู่กับสภาวะที่ในสภาวะความร้อนคงที่ ปริมาณความร้อนที่ไหลจากสารหล่อเย็นไปยังพื้นผิวทรงกระบอกที่มีจุดศูนย์กลางที่ผ่านจุดใดๆ ของสนาม เท่ากับปริมาณความร้อนที่ออกจากพื้นผิวที่มีศูนย์กลางนี้ สู่สิ่งแวดล้อมภายนอก

อุณหภูมิพื้นผิวของฉนวนความร้อนจากสมการสมดุลความร้อนจะเท่ากับ

. (7.15)

ความต้านทานความร้อนของดินในท่อส่งความร้อนใต้ดิน ความต้านทานของดินเป็นส่วนหนึ่งของความต้านทานความร้อนที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม

เมื่อคำนวณการสูญเสียความร้อนสำหรับอุณหภูมิแวดล้อม เกี่ยวกับตามกฎแล้วอุณหภูมิธรรมชาติของดินที่ความลึกของแกนของท่อความร้อน

เฉพาะที่ความลึกเล็กน้อยของการวางแกนของท่อความร้อน ( ชั่วโมง/วัน < 2) за температуру окружающей среды принимают естественную температуру поверхности грунта.

ความต้านทานความร้อนของดินสามารถกำหนดได้โดยสูตร Forchheimer (รูปที่ 7.32)

, (7.16)

ที่ไหน lคือค่าการนำความร้อนของดิน ชมคือความลึกของแกนท่อความร้อน dคือ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน

เมื่อวางท่อความร้อนใต้ดินในช่องที่มีรูปร่างอื่นที่ไม่ใช่ทรงกระบอก ใน (7.16) เส้นผ่านศูนย์กลางที่เท่ากันจะถูกแทนที่ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง

ที่ไหน Fคือพื้นที่หน้าตัดของช่อง m; พี– เส้นรอบวงช่อง ม.

ค่าการนำความร้อนของดินขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิเป็นหลัก

ที่อุณหภูมิดิน 10 - 40 ° C ค่าการนำความร้อนของดินที่มีความชื้นปานกลางอยู่ในช่วง 1.2 - 2.5 W / (m K)

ระหว่างการทำงาน ท่อจะเปลี่ยนอุณหภูมิเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมและของเหลวที่สูบ ความผันผวนของอุณหภูมิของผนังท่อนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความยาว

กฎของการเปลี่ยนแปลงความยาวของไปป์ไลน์แสดงโดยสมการ

Δ=α · l(t y - t o ),

โดยที่ Δ - การทำให้ท่อยาวขึ้นหรือสั้นลง a - สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของท่อโลหะ (สำหรับท่อเหล็กα = 0.000012 1/°С); ล. - ความยาวท่อ; t y - อุณหภูมิการวางท่อ t 0 - อุณหภูมิโดยรอบ.

หากปลายท่อได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาจะเกิดแรงดึงจากความร้อนหรือความเค้นอัดจากผลกระทบของอุณหภูมิซึ่งค่าจะถูกกำหนดตามกฎหมายของฮุก

ที่ไหน อี- โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุท่อ (สำหรับเหล็ก) อี= 2.1 10 6 กก. / ซม. 2 \u003d 2.1 10 5 MPa)

ความเครียดเหล่านี้ทำให้เกิดแรงที่จุดยึดท่อส่งไปตามแกนของท่อโดยไม่ขึ้นกับความยาวและเท่ากับ

ที่ไหน σ - ความเค้นอัดและแรงดึงที่เกิดขึ้นในท่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ F - พื้นที่ส่วนที่อยู่อาศัยของวัสดุท่อ

ค่า นู๋อาจมีขนาดใหญ่มากและนำไปสู่การทำลายท่อ, ข้อต่อ, ตัวรองรับตลอดจนความเสียหายต่ออุปกรณ์ (ปั๊ม, ตัวกรอง, ฯลฯ ) และถัง

การเปลี่ยนแปลงความยาวของท่อใต้ดินไม่เพียงขึ้นอยู่กับความผันผวนของอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับแรงเสียดทานของท่อกับพื้นซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงความยาว

หากความพยายามจากความเครียดจากความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวของท่อ แรงเสียดทานของท่อกับพื้นจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวของท่อ มีความยาวดังกล่าวซึ่งแรงเสียดทานสามารถปรับสมดุลกับแรงความร้อนและท่อจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงความยาว ในส่วนที่สั้นกว่านั้น ไปป์ไลน์จะเคลื่อนเข้าสู่พื้นดิน

ความยาวสูงสุดของส่วนดังกล่าว 1 maxซึ่งสามารถเคลื่อนไปป์ไลน์ในพื้นดินได้ถูกกำหนดโดยสมการ

โดยที่ δ คือความหนาของผนังท่อ cm; k - แรงดันดินบนพื้นผิวท่อ kg / cm 2; ไมโคร - ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของท่อบนพื้น

5.2. ตัวชดเชย

การขนถ่ายท่อจากความเครียดจากความร้อนทำได้โดยการติดตั้งตัวชดเชย ตัวชดเชย - อุปกรณ์ที่ช่วยให้ท่อสามารถยืดหรือหดตัวได้อย่างอิสระเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงโดยไม่ทำลายการเชื่อมต่อ ใช้เลนส์, ต่อม, ตัวชดเชยการโค้งงอ

เมื่อเลือกเส้นทางไปป์ไลน์ จำเป็นต้องพยายามทำให้แน่ใจว่าการยืดตัวของอุณหภูมิของบางส่วนสามารถรับรู้ได้จากการเสียรูปของส่วนอื่นๆ เช่น พยายามชดเชยท่อด้วยตัวเองโดยใช้การเลี้ยวและโค้งทั้งหมด

ตัวชดเชยเลนส์(รูปที่ 5.5) ใช้เพื่อชดเชยการต่อท่อที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 0.6 MPa ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 ถึง 1,200 มม.

ข้าว. 5.5. ตัวชดเชยเลนส์ที่มีสองครีบ

ตัวชดเชยทำจากแผ่นรูปกรวย (ประทับตรา) แผ่นแต่ละคู่เชื่อมเข้าด้วยกันเป็นคลื่น จำนวนคลื่นในตัวชดเชยทำไม่เกิน 12 เพื่อหลีกเลี่ยงโก่ง ความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชยเลนส์สูงถึง 350 มม.

หลี่ ตัวชดเชยเลนส์มีลักษณะที่แคบ ขนาดเล็ก ความสะดวกในการผลิตและการใช้งาน แต่การใช้งานถูกจำกัดด้วยความไม่เหมาะกับแรงกดดันสูง ตัวชดเชยต่อม (รูปที่ 5.6) เป็นตัวชดเชยตามแนวแกนและใช้สำหรับแรงกดดันสูงถึง 1.6 MPa ตัวชดเชยประกอบด้วยตัวเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้าและกระจกรวมอยู่ในนั้น ตราประทับระหว่างชามและร่างกายถูกสร้างขึ้นโดยกล่องบรรจุ ความสามารถในการชดเชยของคูน้ำชดเชยต่อมอยู่ระหว่าง 150 ถึง 500 มม.

ตัวชดเชยต่อมถูกติดตั้งบนท่อด้วยการวางที่แม่นยำเนื่องจากการบิดเบือนที่เป็นไปได้สามารถนำไปสู่การติดขัดของกระจกและการทำลายตัวชดเชย ตัวชดเชยกล่องบรรจุไม่น่าเชื่อถือในแง่ของความรัดกุม ต้องการการดูแลอย่างต่อเนื่องของการปิดผนึกของกล่องบรรจุ ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่จำกัด ตัวชดเชยเหล่านี้ติดตั้งบนท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 มม. ขึ้นไปสำหรับของเหลวที่ไม่ติดไฟและบนท่อส่งไอน้ำ

ข้อต่อขยายแบบโค้งงอมีรูปตัวยู (รูปที่ 5.7), รูปพิณ, รูปตัว S และรูปทรงอื่น ๆ และทำขึ้นที่ไซต์การติดตั้งจากท่อที่ประกอบไปป์ไลน์ ตัวชดเชยเหล่านี้เหมาะสำหรับทุกแรงดัน สมดุลและแน่น ข้อเสียของพวกเขาคือมิติที่สำคัญ

12.1. หนึ่งในเงื่อนไขในการรักษาความแข็งแกร่งและ การดำเนินงานที่เชื่อถือได้ท่อ - การชดเชยการเสียรูปอุณหภูมิเต็มรูปแบบ

การเสียรูปของอุณหภูมิจะได้รับการชดเชยโดยการเลี้ยวและโค้งของเส้นทางไปป์ไลน์ หากเป็นไปไม่ได้ที่จะ จำกัด ตัวเองให้ชดเชยตัวเอง (เช่นในส่วนตรงที่มีความยาวมาก) บนท่อจะมีการติดตั้งข้อต่อรูปตัวยูเลนส์หรือคลื่น

12.2. ไม่อนุญาตให้ใช้ตัวชดเชยกล่องบรรจุในไปป์ไลน์ของกระบวนการขนส่งสื่อของกลุ่ม A และ B

12.3. เมื่อคำนวณการชดเชยตนเองของไปป์ไลน์และขนาดการออกแบบของอุปกรณ์ชดเชยพิเศษ ขอแนะนำให้ใช้วรรณกรรมต่อไปนี้:

คู่มือนักออกแบบ. การออกแบบเครือข่ายระบายความร้อน M.: Stroyizdat, 1965. 396 p.

หนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับการออกแบบสถานีไฟฟ้าและเครือข่าย มาตรา IX. การคำนวณทางกลของท่อ M.: Teploelektroproekt, 1972. 56 น.

ตัวชดเชยหยักการคำนวณและการใช้งาน M.: VNIIOENG, 1965. 32 น.

แนวทางการออกแบบท่อส่งคงที่ ปัญหา. ครั้งที่สอง การคำนวณท่อเพื่อความแข็งแรงโดยคำนึงถึงความเครียดในการชดเชยหมายเลข 27477-T All-Union State Design Institute "Teploproekt" สาขาเลนินกราด 2508 116 หน้า

12.4. การยืดตัวทางความร้อนของส่วนไปป์ไลน์ถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน  l- การยืดตัวด้วยความร้อนของส่วนท่อ mm;  - ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ย หาได้จาก แท็บ สิบแปดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ l- ความยาวของส่วนไปป์ไลน์ m; t ม - อุณหภูมิสูงสุดสิ่งแวดล้อม, °С; t น- อุณหภูมิการออกแบบของอากาศภายนอกในช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด°С; (สำหรับท่อที่มีอุณหภูมิแวดล้อมติดลบ t น- อุณหภูมิอากาศแวดล้อมสูงสุด °C; t ม - อุณหภูมิต่ำสุดสิ่งแวดล้อม, °C)

12.5. ตัวชดเชยรูปตัวยูสามารถใช้กับท่อเทคโนโลยีทุกประเภท พวกเขาทำอย่างใดอย่างหนึ่งโดยงอจากท่อที่เป็นของแข็งหรือใช้โค้งงอหรือโค้งงออย่างแรง เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก เกรดเหล็กของท่อและส่วนโค้งจะเหมือนกับส่วนตรงของท่อ

12.6. สำหรับตัวชดเชยรูปตัว U ควรใช้การโค้งงอจากท่อไม่มีตะเข็บเท่านั้น และส่วนโค้งแบบเชื่อมจากท่อไร้รอยต่อและท่อเชื่อม อนุญาตให้โค้งงอสำหรับการผลิตข้อต่อขยายรูปตัวยูได้ตามคำแนะนำ ข้อ 10.12.

12.7. ใช้ท่อน้ำ GOST 3262-75ไม่อนุญาตให้ผลิตข้อต่อขยายรูปตัวยูและเชื่อมด้วยไฟฟ้าด้วยตะเข็บเกลียวที่ระบุใน แท็บ ห้าแนะนำให้ใช้กับส่วนต่อขยายตรงเท่านั้น

12.8. ต้องติดตั้งข้อต่อขยายรูปตัวยูในแนวนอนโดยมีความลาดชันโดยรวมที่ต้องการ เป็นข้อยกเว้น (หากมีพื้นที่จำกัด) พวกเขาสามารถวางในแนวตั้งโดยมีห่วงขึ้นหรือลงโดยมีท่อระบายน้ำที่เหมาะสมที่จุดต่ำสุดและช่องระบายอากาศ

12.9. ต้องติดตั้งตัวชดเชยรูปตัวยูก่อนการติดตั้งบนท่อพร้อมกับตัวเว้นวรรคซึ่งจะถูกลบออกหลังจากติดตั้งท่อเพื่อรองรับแบบคงที่

12.10. ตัวชดเชยเลนส์, แนวแกน, ผลิตตาม OST 34-42-309-76 - OST 34-42-312-76 และ OST 34-42-325-77 - OST 34-42-328-77 เช่นเดียวกับตัวชดเชยเลนส์แบบประกบ , ผลิตขึ้นตาม OST 34-42-313-76 - OST 34-42-316-76 และ OST 34-42-329-77 - OST 34-42-332-77 ใช้สำหรับท่อในกระบวนการขนส่งที่ไม่รุนแรงและต่ำ - สื่อก้าวร้าวเมื่อกดดัน R ที่สูงถึง 1.6 MPa (16 กก. / ซม. 2) อุณหภูมิสูงถึง 350 ° C และรับประกันจำนวนรอบการทำซ้ำไม่เกิน 3000 ความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชยเลนส์มีอยู่ใน แท็บ 19.

12.11. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยเลนส์บนท่อส่งก๊าซแนวนอนที่มีก๊าซควบแน่น จะต้องมีการระบายน้ำคอนเดนเสทสำหรับเลนส์แต่ละตัว ท่อสาขาสำหรับท่อระบายน้ำทำจากท่อไร้รอยต่อตาม GOST 8732-78หรือ GOST 8734-75. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยเลนส์พร้อมปลอกด้านในบนท่อแนวนอน ต้องมีตัวรองรับไกด์ที่แต่ละด้านของตัวชดเชย

12.12. เพื่อเพิ่มความสามารถในการชดเชยของข้อต่อขยาย อนุญาตให้ยืดเบื้องต้น (การบีบอัด) ได้ มูลค่าของการยืดเบื้องต้นระบุไว้ในโครงการและหากไม่มีข้อมูลก็สามารถนำมาใช้ได้ไม่เกิน 50% ของความสามารถในการชดเชยของข้อต่อการขยายตัว

12.13. เนื่องจากอุณหภูมิอากาศแวดล้อมระหว่างการติดตั้งมักจะเกินอุณหภูมิต่ำสุดของท่อ ข้อต่อขยายก่อนขยายจะต้องลดลง  popr, mm ซึ่งถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน  - ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของไปป์ไลน์ตาม แท็บ สิบแปด; หลี่ 0 - ความยาวของส่วนไปป์ไลน์ m; t เดือน- อุณหภูมิระหว่างการติดตั้ง, °С; tนาที - อุณหภูมิต่ำสุดระหว่างการทำงานของท่อ, °C

12.14. ขีดจำกัดการใช้ตัวชดเชยเลนส์สำหรับแรงดันใช้งาน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่ขนส่ง ถูกกำหนดตาม GOST 356-80; ขีด จำกัด ของการใช้งานตามวัฏจักรได้รับด้านล่าง:

จำนวนรอบการทำงานของตัวชดเชยสำหรับระยะเวลาการทำงานทั้งหมด	ความสามารถในการชดเชยเลนส์ที่มีความหนาของผนัง mm
	2,5	3,0	4,0
300	5,0	4,0	3,0
500	4,0	3,5	2,5
1000	4,0	3,5	2,5
2000	2,8	2,5	2,0
3000	2,8	2,2	1,6

12.15. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยแบบบานพับ แกนของบานพับจะต้องตั้งฉากกับระนาบของท่อโค้งงอ

เมื่อเชื่อมข้อต่อของตัวชดเชยแบบบานพับ ความเบี่ยงเบนสูงสุดจากการจัดตำแหน่งไม่ควรเกินสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย: สูงสุด 500 มม. - 2 มม. จาก 500 ถึง 1400 มม. - 3 มม. จาก 1400 ถึง 2200 มม. - 4 มม.

ความไม่สมมาตรของแกนของบานพับสัมพันธ์กับระนาบแนวตั้งของสมมาตร (ตามแกนของไปป์ไลน์) ไม่ควรเกินสำหรับทางเดินแบบมีเงื่อนไข: สูงถึง 500 มม. - 2 มม. จาก 500 ถึง 1400 มม. - 3 มม. จาก 1400 ถึง 2200 มม. - 5 มม.

12.16. คุณภาพของตัวชดเชยเลนส์ที่จะติดตั้งบนท่อของกระบวนการต้องได้รับการยืนยันจากหนังสือเดินทางหรือใบรับรอง

12.17. ข้อต่อขยายแกนสูบลม KO, KU เชิงมุม, แรงเฉือน KS และ KM สากลตาม OST 26-02-2079-83 ใช้สำหรับท่อในกระบวนการที่มีการเจาะตามเงื่อนไข ดี yจาก 150 ถึง 400 มม. ที่ความดันจากส่วนที่เหลือ 0.00067 MPa (5 มม. ปรอท) ถึงเงื่อนไข R ที่ 6.3 MPa (63 kgf / cm 2), ที่ อุณหภูมิในการทำงานจาก - 70 ถึง + 700 °С

12.18. การเลือกประเภทของตัวชดเชย bellows รูปแบบของการติดตั้งและเงื่อนไขสำหรับการใช้งานจะต้องได้รับการตกลงกับผู้เขียนโครงการหรือกับ VNIIneftemash

ความแตกต่างของการใช้วัสดุของข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมมีอยู่ใน แท็บ ยี่สิบ, และพวกเขา ข้อกำหนดทางเทคนิค- ใน แท็บ 21 - 30.

12.19. ต้องติดตั้งข้อต่อขยายของเครื่องเป่าลมตามคำแนะนำในการติดตั้งและการใช้งานที่รวมอยู่ในขอบเขตของการส่งมอบข้อต่อการขยายตัว

12.20. ตาม OST 26-02-2079-83 เทอมกลางอายุการใช้งานของตัวชดเชย bellows ก่อนการรื้อถอน - 10 ปี อายุการใช้งานเฉลี่ยก่อนการรื้อถอน - 1,000 รอบสำหรับตัวชดเชย KO-2 และ KS-2 และ 2000 - สำหรับตัวชดเชยประเภทอื่นๆ

อายุการใช้งานเฉลี่ยจนถึงการตัดจ่ายของตัวชดเชย KS-1 ที่มีการสั่นสะเทือนที่มีแอมพลิจูด 0.2 มม. และความถี่ไม่เกิน 50 Hz คือ 10,000 ชั่วโมง

บันทึก. วงจรการทำงานของตัวชดเชยเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็น "เริ่มต้น-หยุด" ของท่อสำหรับการซ่อมแซม การสำรวจ การสร้างใหม่ ฯลฯ รวมถึงความผันผวนแต่ละครั้ง ระบอบอุณหภูมิการทำงานของท่อเกิน 30 องศาเซลเซียส

12.21. ที่ งานซ่อมในส่วนของท่อที่มีตัวชดเชยจำเป็นต้องแยกออก: โหลดที่นำไปสู่การบิดตัวชดเชย, ประกายไฟเข้าและกระเด็นบนตัวชดเชยระหว่างการเชื่อม, ความเสียหายทางกลกับเครื่องสูบลม

12.22. เมื่อใช้งาน 500 รอบสำหรับข้อต่อขยาย KO-2 และ KS-2 และ 1,000 รอบสำหรับข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมประเภทอื่น จำเป็น:

เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้และเป็นพิษให้แทนที่ด้วยอันใหม่

เมื่อทำงานในสื่ออื่น ๆ การกำกับดูแลด้านเทคนิคขององค์กรเพื่อตัดสินใจเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการดำเนินงานต่อไป

12.23. เมื่อติดตั้งตัวชดเชยข้อมูลต่อไปนี้จะถูกป้อนในพาสปอร์ตไปป์ไลน์:

ลักษณะทางเทคนิค ผู้ผลิตและปีที่ผลิตตัวชดเชย

ระยะห่างระหว่างการรองรับคงที่ การชดเชยที่จำเป็น การยืดล่วงหน้า

อุณหภูมิอากาศแวดล้อมระหว่างการติดตั้งตัวชดเชยและวันที่

การยืดตัวด้วยความร้อนของท่อที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น 50 ° C ขึ้นไปควรใช้อุปกรณ์ชดเชยพิเศษที่ป้องกันท่อจากการผิดรูปและความเค้นที่ยอมรับไม่ได้ ทางเลือกของวิธีการชดเชยขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของสารหล่อเย็น วิธีการวางเครือข่ายความร้อน และเงื่อนไขอื่นๆ ในพื้นที่

การชดเชยการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อเนื่องจากการใช้การเลี้ยวในเส้นทาง (การชดเชยตัวเอง) สามารถใช้ได้กับทุกวิธีการในการวางเครือข่ายความร้อนโดยไม่คำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและพารามิเตอร์ของสารหล่อเย็นที่มุมสูงสุด 120 ° หากมุมมากกว่า 120 °และในกรณีที่ตามการคำนวณความแข็งแรงไม่สามารถใช้การหมุนของท่อเพื่อชดเชยตัวเองได้ท่อที่จุดเปลี่ยนจะได้รับการแก้ไขด้วยตัวรองรับคงที่

เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ถูกต้องของตัวชดเชยและการชดเชยตัวเอง ท่อจะถูกแบ่งโดยการรองรับคงที่ออกเป็นส่วนๆ ที่ไม่ขึ้นต่อกันในแง่ของการยืดตัวด้วยความร้อน แต่ละส่วนของไปป์ไลน์ซึ่งถูกจำกัดโดยตัวรองรับคงที่สองตัวที่อยู่ติดกันนั้นมีไว้สำหรับการติดตั้งตัวชดเชยหรือการชดเชยตัวเอง

เมื่อคำนวณท่อสำหรับการชดเชยการยืดตัวจากความร้อน มีการตั้งสมมติฐานดังต่อไปนี้:

การรองรับแบบคงที่นั้นถือว่ามีความแข็งแกร่งอย่างยิ่ง

ความต้านทานของแรงเสียดทานของตัวรองรับที่เคลื่อนย้ายได้ในระหว่างการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อจะไม่ถูกนำมาพิจารณา

การชดเชยตามธรรมชาติหรือการชดเชยตนเองเป็นการดำเนินการที่น่าเชื่อถือที่สุด ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ การชดเชยตามธรรมชาติของการยืดตัวของอุณหภูมิทำได้ที่ทางเลี้ยวและโค้งของเส้นทางเนื่องจากความยืดหยุ่นของท่อเอง ข้อดีของการชดเชยประเภทอื่นๆ ได้แก่ ความเรียบง่ายของอุปกรณ์ ความน่าเชื่อถือ ไม่ต้องการการดูแลและบำรุงรักษา การถอดตัวรองรับคงที่ออกจากแรงกดภายใน อุปกรณ์ชดเชยธรรมชาติไม่ต้องการการใช้ท่อและโครงสร้างอาคารพิเศษเพิ่มเติม ข้อเสียของการชดเชยตามธรรมชาติคือการเคลื่อนที่ตามขวางของส่วนที่ผิดรูปของท่อ

กำหนดความยาวความร้อนทั้งหมดของส่วนท่อ

สำหรับการทำงานของเครือข่ายความร้อนที่ปราศจากปัญหา จำเป็นที่อุปกรณ์ชดเชยได้รับการออกแบบสำหรับการยืดตัวสูงสุดของท่อ ดังนั้น เมื่อคำนวณการยืดตัว อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นจะถือว่าสูงสุด และอุณหภูมิแวดล้อม - ต่ำสุด การขยายตัวทางความร้อนรวมของส่วนไปป์ไลน์

l= αLt, mm, หน้า 28 (34)

โดยที่ α คือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็ก mm/(m-deg);

L คือระยะห่างระหว่างการรองรับคงที่ m;

t คือความแตกต่างของอุณหภูมิที่คำนวณได้ ซึ่งนำมาเป็นความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิการทำงานของสารหล่อเย็นกับอุณหภูมิภายนอกที่คำนวณได้สำหรับการออกแบบเครื่องทำความร้อน

l\u003d 1.23 * 10 -2 * 20 * 149 \u003d 36.65 มม.

l\u003d 1.23 * 10 -2 * 16 * 149 \u003d 29.32 มม.

l\u003d 1.23 * 10 -2 * 25 * 149 \u003d 45.81 มม.

ในทำนองเดียวกัน เราพบว่า  lสำหรับพื้นที่อื่นๆ

แรงของการเสียรูปยางยืดที่เกิดขึ้นในท่อเมื่อชดเชยการยืดตัวด้วยความร้อนถูกกำหนดโดยสูตร:

กก. , น; หน้า 28 (35)

โดยที่ E - โมดูลัสความยืดหยุ่นของท่อเหล็ก kgf / cm 2;

ฉัน- โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนตัดขวางของผนังท่อ cm;

l- ความยาวของส่วนที่เล็กกว่าและใหญ่กว่าของไปป์ไลน์ m;

t – ความแตกต่างของอุณหภูมิที่คำนวณได้, °C;

A, B เป็นสัมประสิทธิ์ไร้มิติเสริม

เพื่อลดความซับซ้อนในการกำหนดแรงการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น (P x, P v) ตารางที่ 8 ให้ค่าเสริมสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อต่างๆ

ตารางที่ 11

เส้นผ่านศูนย์กลางท่อด้านนอก d H , mm

ความหนาของผนังท่อ s, mm

ระหว่างการทำงานของเครือข่ายความร้อน ความเครียดปรากฏขึ้นในท่อ ซึ่งสร้างความไม่สะดวกให้กับองค์กร เพื่อลดความเครียดที่เกิดขึ้นเมื่อท่อได้รับความร้อน จะใช้ตัวชดเชยเหล็กตามแนวแกนและแนวรัศมี (ต่อม รูปตัวยู และรูปตัว S และอื่นๆ) ตัวชดเชยรูปตัวยูพบการใช้งานที่กว้างขวาง เพื่อเพิ่มความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชยรูปตัวยูและลดความเค้นชดเชยการดัดในสภาพการทำงานของไปป์ไลน์สำหรับส่วนของไปป์ไลน์ที่มีตัวชดเชยแบบยืดหยุ่น ไปป์ไลน์จะถูกยืดล่วงหน้าในสภาวะเย็นระหว่างการติดตั้ง

การยืดกล้ามเนื้อล่วงหน้าเสร็จสิ้น:

ที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงถึง 400 °C รวม 50% ของการยืดตัวทางความร้อนทั้งหมดของส่วนชดเชยของท่อ

ที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงกว่า 400 °C โดย 100% ของการยืดตัวด้วยความร้อนทั้งหมดของส่วนชดเชยของท่อ

คำนวณการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อ

มม. หน้า 37 (36)

โดยที่εคือสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงการยืดข้อต่อการขยายตัวล่วงหน้าความคลาดเคลื่อนในการคำนวณและการผ่อนคลายความเครียดจากการชดเชย

l- การยืดตัวทางความร้อนรวมของส่วนท่อ mm.

1 ส่วน х = 119 mm

ตามการใช้งานที่ x = 119 มม. เราเลือกการขยายตัวของตัวชดเชย H = 3.8 ม. จากนั้นไหล่ของตัวชดเชย B = 6 ม.

ในการหาแรงของการเสียรูปยางยืดเราวาดเส้นแนวนอน H \u003d 3.8 ม. จุดตัดกับ B \u003d 5 (P k) จะให้จุดโดยลดแนวตั้งฉากจากค่าดิจิทัล P k เราได้ผลลัพธ์ P k - 0.98 tf = 98 kgf = 9800 N.

ภาพที่ 3 - ตัวชดเชยรูปตัวยู

7 พล็อต x = 0.5 * 270 = 135 มม.

H \u003d 2.5, B \u003d 9.7, P k - 0.57 tf \u003d 57 kgf \u003d 5700 N.

ส่วนที่เหลือคำนวณในลักษณะเดียวกัน