Определить без учёта гибкости отвода изгибающее напряжение от термических деформаций в трубопроводе диаметром d =426 мм у неподвижной опоры А (рис.1) при расчетной температуре теплоносителя τ = 1150С и температуре окружающей среды t0 = - 50°С. Модуль упругости стали Е = 2·105 МПа, коэффициент линейного расширения стали α = 1,25·10-5 1/0С. Допускаемое напряжение = 80 МПа. lк=11м, lд=27м,φ=101°.
Решение
Определяем линейное удлинение l длинного плеча.
∆l=α·l·(τ-t0)=1,25·10-5·27(115+50)=0,056м
Определим отношение длинного плеча к короткому
n=27/11=2,46
тогда при β=101-90=11° найдем изгибающее напряжение у опоры А:
σ=1,5·∆l·E·dl2·cosβ(n+1+n+3n+1sinβ)
σ=1,5·0.056·2·105·0.426112·cos112.46+1+2.46+32.46+1sinβ=226.8 МПа
Вывод: полученное напряжение превышает допускаемое значение 80 МПа. Следовательно, данный угол поворота не может быть использован для самокомпенсации.
Расчет расхода теплоты на отопление промышленного предприятия.
Показатель зависит от времени суток, назначения помещения и типа здания, температуры наружного воздуха, продолжительности отопительного периода, наличия в помещении нагретых поверхностей и пр
Qоч=Qо.р.ч+Qо.н.рч
Qо.р.ч-расход теплоты на отопление в рабочее время;
Qо.н.рчQо..ч-расход теплоты на отопление в нерабочее время;
Расход теплоты в рабочее время (МДж/ч) рассчитывают по удельным тепловым характеристикам:
В зависимости от времени суток расход теплоты на отопление (МДж/ч) промышленных предприятий определяют по формуле
Qо.р.ч=q0V0α(tвн.р.-tн.о.)
q0-удельная тепловая характеристика здания, МДж/(м3·ч·К)
V0- объем отапливаемой части здания, м3
α-поправочный коэффициент
tвн.р.-температура воздуха в помещении в рабочее время, °С
tн.о.-температура наружного воздуха, °С.
Температура воздуха в помещении в рабочее время должна соответствовать рекомендациям по эксплуатации вентиляционных установок.
Часовой расход теплоты в нерабочее время определяют по формуле, используемой при расчете расхода теплоты в рабочее время, с учетом снижения температуры воздуха в помещении в нерабочее время до 5 °С.
Удельная тепловая характеристика зависит от назначения помещения и типа здания
. Например, для производственных помещений, расположенных в одноэтажном корпусе, q0 составляет 0,75—2,1 МДж/(м3 • ч • К); для производственных помещений, расположенных в многоэтажном здании, — 0,20 — 1,05 кДжДм3 • ч • К); для бытовых и вспомогательных помещений — 1,4 —2,5 кДжДм3-ч-К); для складов — 2,50 — 3,35 кДжДм3-ч • К); для административных зданий — 1,7 — 2,6 кДжДм3• ч • К).
Поправочный коэффициент а зависит от температуры наружного воздуха. Так, для общественных зданий при tH 0 = -10° С а = = 1,45; при tH 0 = -20 °С а = 1,17 и т.д.
Расход теплоты в рабочее время (МДж/ч):
Qо.р=Qо.рчnр.τр.(tвн.р.-tн.ср.)ε(tвн. р.-tн.о.)
nр.-число рабочих дней за отопительный период
τр.- время работы в сутки, ч
Расход теплоты в нерабочее время (МДж/ч) рассчитывают по формуле:
Qо.н.р=Qо.н.рчnн.р.τн.р.(tвн.н.р.-tн.ср.)ε(tвн.н. р.-tн.о.)
nн.р.-число нерабочих дней за отопительный период
τн.р.- продолжительность нерабочего периода в сутки, ч
tн.ср.-средняя температура наружного воздуха за отопительный период
ε-коэффициент, учитывающий вид теплоносителя (для воды равен 1, для пара от 1.3 до 1.5)
В зависимости от наличия в помещении нагретых поверхностей поступление теплоты (МДж) рассчитывают по следующим формулам:
от нагретых поверхностей оборудования
Q=αF(tст-tвн)τ
Α-коэффициен теплоотдачи от наружной поверхности оборудования, МВт/(м2·К)
F- площадь наружной поверхности оборудования,
tст,tвн-температура поверхности оборудования и воздуха в цехе соответственно, °С
τ-время, с.
От нагретого материала
Qм=mcм(tм-tвн)τ
m- производительность линии, кг/с
cм-теплоемкость материала, МДж/(кг*К)
tм-температура материала, °С
От электропривода
Qэ=Nэη1η2τ
Nэ-установленная мощность электродвигателя, МВт
η1- КПД двигателя
η2-коэффициент, учитывающий тепловые потери (от 0,2 до 1)
Система отопления промышленных предприятий должна обеспечивать тепловой баланс между количеством теплоты, покупаемой от нагретых поверхностей технологического оборудования, нагретого материала, людей и т.д., и количеством тепловых потерь через наружные ограждения зданий.
От работающих людей:
Qл=qлnлτ
qл- удельное тепловыделение, МВт, зависящее от тяжести работы и температуры цеха
nл-число работающих
Тепловые потери через строительные ограждения помещений складываются из тепловых потерь через стены здания, покрытие, дверные и оконные проемы.
Перенос теплоты Q через стены здания и оконные проемы протекает в три стадии: от воздуха в помещении к внутренней поверхности стен зданий Qh через стены здания Q2 и от наружной поверхности стен в окружающую среду Q3.
Qст=Q1+Q2+Q3
Количество теплоты, теряемой через стены здания, рассчитывают по формуле
Qст=KFстtвн-tн.о=1RFстtвн-tн.о=Fстtвн-tн.о1αв+i=1nδiλi+1αн
K-коэффициент теплопередачи, кВт/(м2К)
Fст-поверхность стен, м2
tвн,tн.о-внутренняя и наружная температуры воздуха, °С
R- суммарное термическое сопротивление, м2К/кВт
αв,αн-коэффициенты теплоотдачи кВт/(м2К)
i=1nδiλi-термическое сопротивление стен здания, м2К/кВт
Приближенно тепловые потери (кДж/ч) помещений определяют по формуле
Qпот=qт.п.Vн(tвн-tн.о)
qт.п.- удельные тепловые потери на 1 кубический метр наружного объема зданий (от 0.6 до 1.0 кДж /(м3·ч·К).
Vн-наружный объем зданий, м3
Если производственный корпус имеет много окон, то целесообразно учитывать дополнительный расход теплоты на отопление исходя из тепловых потерь оконных проемов в отопительный период.
Расчет проводят по формуле
Qок=KFокn0τtвн-tн.о
K-коэффициент теплопередачи, зависящий от типа остекления, кВт/(м2К)
Fок-поверхность стен, м2
tвн,tн.о-внутренняя и наружная температуры воздуха, °С
τ-время работы, ч
n0-продолжительность отопительного периода, сут
Суммарный годовой расход теплоты на отопление (МДж) составляет
Q0г=Qо.р+Qо.н.р
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
