Усилия и компенсации в бесканальных теплопроводах

Особенности расчета бесканальных трубопроводов на компенсацию температурных удлинений и на прочность заключаются в необходимости учитывать действия больших осевых усилий и напряжений, вызванных силамитрениявгрунте, и невозможности поперечных (по отношении к оси) перемещений зажатых окружающим грунтом трубопроводов с монолитными теплоизоляционными оболочками (армопенобетон, пенополиуретан, и др.). Указанное обстоятельство требует устройства каналов на углах поворота трассы и в местах установки П-образных компенсаторов.

Изоляционная конструкция бесканальных теплопроводов находится в непосредственном контакте с окружающим грунтом и под его давлением. Поэтому при изменении температуры стального трубопровода возникает силатрения между деформируемым теплопроводом и окружающей средой.

В конструкциях бесканальных теплопроводов, в которых имеет место адгезия тепловой изоляции к поверхности трубы (теплопроводы с монолитными оболочками из армопенобетона, пеноплиуретана и др.) трение возникает на наружной поверхности монолитной оболочки. В бесканальных теплопроводах без адгезии изоляции к поверхности трубы (теплопроводы с монолитной изоляцией из засыпных порошков, из битумоперлита) трение возникает на наружной поверхности стального трубопровода.

Силы трения вызывают деформацию и напряжение сжатия (при разогреве) или растяжения (при остывании) в стенках стального трубопровода. В ряде случаев это обстоятельство требует увеличения размеров щитовых неподвижных опор и усиления упоров, приваренных к трубам. Уменьшение осевых усилий достижимо при уменьшении расстояний между компенсаторами, однако это увеличивает общую стоимость теплосети и затраты металла. Максимальное напряжении в трубопроводе возникает при разогреве.

При этом, естественно, суммарное напряжение в стенке стального трубопровода не должно превосходить допустимого значения. Из этого условия определяется предельная длина участка бесканального теплопровода между неподвижной опорой и сальниковым компенсатором.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные задачи гидравлического расчета тепловых сетей.

2. На чем базируется гидравлический расчет тепловой сети.

3. Основные принципы составления схем паровых и водяных тепловых сетей.

4. Назовите основные преимущества и недостатки водяных тепловых сетей по сравнению с паровыми.

5. Приведите классификацию водяных тепловых сетей.

6. Приведите основные физические уравнения, на которых основывается гидравлический расчет.

7.Дайте определение линейного и местного падения давления в тепловой сети.

8. Назначение и построения пьезометрического графика тепловой сети.

9.Гидравлический удар в тепловой сети. Способы защиты.

10. Основные задачи теплового расчета изоляционных конструкций теплопроводов.

11. Приведите принципы расчета термических сопротивлений теплопроводов.

12. Линейные и местные тепловые потери.

13. Особенности расчета трубопроводов тепловых сетей на прочность.

14. Основные виды нагрузок, воздействующих на трубопроводы тепловых сетей.

15. Приведите основные положения расчета изгибающих напряжений в трубопроводах тепловых сетей.

16. Назовите основные способы компенсации температурных удлинений трубопроводов тепловых сетей.

17. Назовите основные схемы самокомпенсации трубопроводов тепловых сетей.