1.Оценка экономии тепловой энергии в паропроводах и тепловых сетях

Количество пара, попадающего в окружающую среду через неплотности в производственных паропро­водах ст, определяется по формуле:

Ст = 2,3 • f р л/pP кг/ч,

Где f — площадь отверстия, мм[5] ;

Р — коэффициент расхода пара через неплотности, р = 0,67;

Р — плотность пара, кг/м[6] ; (р = V, где V — удельный объём насыщенного водяного пара при

Соответствующем давлении — см. табл.1); P — абсолютное давление пара в паропроводе, Мн/м2 ; (10 ата = 1,1 Мн/м2 )

Для полного сечения трубопровода расход пара в атмосферу ст, определяется по формуле: ст = 3600fW р кг/ч,

Где f — площадь поперечного сечения трубы, м2 ;

W — средняя скорость пара, м/с; (обычно принимают для перегретого пара W = 50 м/с, для насыщенного W = 40 м/с)

Р — плотность пара, кг/м3 ;

Пример. Давление пара в тепловой сети P = 1,7 ата. Необходимо оценить часовой рас­ход насыщенного водяного пара через неплотности в паропроводе, если суммарная площадь

Отверстий F =15 мм2 .

1

Утечки пара за 1 час составляют: ст = 2,3 fp VPP. Плотность пара р = v, абсолютное давление пара в 1,7 • 1,1 2

Паропроводе, P = —10— = 0,187 Мн/м2 . При давлении насыщенного водяного пара P = 5 ата, — V = 1,07 м3 /кг (по таблицам насыщенного водяного пара).

Следовательно, ст = 2,3 ^15 • 0,67 •0,187 = 9,66 кг/ч. См. табл.

Задача № 1.1.

Определите величину утечек перегретого пара за год для полного сечения производственного трубо­провода Ду 76х4 при давлении 4 кгс/см2.

Тепловую изоляцию необходимо использовать, если температура теплоносителя превышает 45°С. Потери тепла с изолированных поверхностей и с неизолированной напорно-регулирующей арматуры (вентили, задвижки, краны, компенсаторы) при различных температурах теплоносителей приведены в таблицах 2,3. Изоляция трубопроводов, проложенных в грунте, снижает потери тепла на 50-55% по сравнению с потерями неизолированного трубопровода.

Количество тепла, передаваемое в окружающую среду неизолируемой нагретой поверхностью трубо­провода, определяется следующим образом:

Ои = п ■ d а ■ (t нар — t в) "L, Вт (ккал/ч); аналогично для нагретых плоских неизолированных поверхностей:

Ои = а ■ (t нар — t в) "И, Вт (ккал/ч); где t нар — средняя температура наружной поверхности, °С t в — средняя температура окружающего воздуха, °С L — длина трубопровода, м И — площадь поверхности, м2

Вт С ккал

А ■

М2 К V м2 *ч ■ ‘

, — суммарный коэффициент теплоотдачи, —5— —5————-

М2’К V м2*ч■ °С

Для объектов, находящихся вне помещений на открытом воздухе, а приближенно рассчитывается по формуле:

А = 10 + 6 л/W, где w — скорость ветра, м/с Для трубопроводов диаметром до 2 м., находящихся в помещениях:

А = 8,1 + 0,045 ■ (t нар — t в) Для плоских поверхностей, находящихся в помещениях:

А = 8,4 + 0,06 ■ (t нар — t в)

Пример. Определить экономию тепловой энергии на изолированном паропроводе Ду 108х4 длиной 10 м. Температура теплоносителя 150°С. Паропровод проложен на открытом воздухе при наружной температуре +25°С и скорости ветра W = 2 м/с.

Необходимо вычислить потери теплоты неизолированным трубопроводом. Находим суммарный ко­эффициент теплоотдачи от трубопровода к наружному воздуху:

Ккал

А = 10 + 6 л/2 = 18,5 —z———

М2 ■ ч ■ °С

Теплопотери на неизолированном теплопроводе составят:

Ои = 3,14 ■ 0,104 .18,5 <150 — 25) .10 = 7552 ккал/ч

Согласно таблице 2, тепловые потери с 1 м. длины изолированного теплопровода 68 кмл. Тогда эко­номия тепловой энергии при использовании изоляции:

Д О = 7552 — 10 ■ 68 = 6872 ккал/ч. См табл.

Задача № 2.1.

Определить тепловые потери с 10 м неизолированной плоской стенки и с 10 м2 неизолированной трубы диаметром 100 мм, если температура теплоносителя 170°С, температура воздуха +20°С и ско­рость ветра w = 3 м/с.

Задача № 2.2.

Сравнить годовые потери тепла при отсутствии тепловой изоляции парового коллектора диаметром 340 мм и длиной 3 м, если он находится а) в помещении с температурой воздуха +23°С ; б) на откры­том воздухе при наружной температуре +23°С и скорости ветра w = 1 м/с. Температура пара 190°С. Число часов работы 8500. См. табл.