Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода.

 
  Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Рис 8.
Определить горизонтальное осевое усилие Hго на неподвижную опору Б. Определить вертикальную нормативную нагрузку Fv на подвижную опору.

Схема расчетного участка приведена на рис.8 Трубопровод с dнxS = 159x6 мм проложен в техподполье. Вес одного погонного метра трубопровода с водой и изоляцией Gh = 513 Н. Расстояние между подвижными опорами L = 7 м. Коэффициент трения в подвижных опорах m = 0,4. Реакция компенсатора Pк = 7,85 кН. Сила упругой деформации угла поворота Pх= 0,12 кН.

Решение. Расчет горизонтальных усилий Hго на опору Б для различных тепловых режимов работы трубопровода выполним по формулам приведенным в [7. стр.236]:

Hго= Pк+m ×Gh × L1– 0,7 × m ×Gh × L2 = 7850 + 0,4 × 513 × 50 – 0,7 × 0,4 × 513 × 30 =13801 Н

Hго= Pк +m × Gh ×L2 – 0,7 ×m × Gh × L1 = 7850 + 0,4 ×513 × 50 – 0,7 × 0,4 × 513 × 50 = 6824 Н

Hго=Pх+m × Gh × L2 – 0,7 × (Pк + m × Gh × L1) = 120 + 0,4 × 513 × 30 –

–0,7 × (7850 + 0,4 × 513 × 50) = –11714 Н

Hго= Pх + m × Gh × L1– 0,7 × (Pк + m × Gh × L2) = 120 + 0,4 × 513 × 50–

–0,7 × (7850 + 0,4 × 513 × 30) = –3626 Н

В качестве расчетного усилия принимаем наибольшее значение Hго= 13801 Н =13,801 кН. Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv определим по формуле (89) методического пособия

Fv = Gh × L = 513 ×7 = 3591 Н = 3,591 кН.

Расчет спускных устройств.

 
  Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Рис 9.
Определить диаметры спускных устройств (воздушников и спускников) для участка трубопровода, схема которого приведена на рис.9.

Решение. Условные проходы штуцеров и арматуры для выпуска воздуха принимаем согласно рекомендациям в методических указаниях. При диаметрах условного прохода труб тепловых сетей 100-150 мм диаметр штуцеров и арматуры для выпуска воздуха принимается равным 20 мм. Для определения условных проходов штуцера и арматуры для выпуска воды, определим диаметры этих устройств для каждой из примыкающей к нижней точке сторон трубопровода.

Выполним расчеты для левой стороны. Определим приведенный диаметр dred по формуле (95) учебного пособия.

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Приняв коэффициент расхода для вентиля m = 0,0144, коэффициент

n = 0,72 при времени опорожнения не более 2 часов, определим диаметр спускного устройства для левой стороны d1

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Выполним аналогичные расчеты и для правой стороны. Диаметр спускного устройства для правой стороны d2

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Определим диаметр штуцера и запорной арматуры d для обеих сторон

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d =18 мм меньше рекомендованного dу=50 мм (см. рекомендации в методическом пособии), к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых dу=50 мм.

Подбор элеватора.

Для системы отопления с расчетным расходом сетевой воды на отопление G = 3,75 т/ч и расчетным коэффициентом смешения uр = 2,2, определить диаметр горловины элеватора и диаметр сопла исходя из условия гашения всего располагаемого напора. Потери напора в системе отопления при расчетном расходе смешанной воды h = 1,5 м. Располагаемый напор в тепловом пункте перед системой отопления Hтп= 25м.

Решение. Расчетный диаметр горловины dг определяется по формуле (93) учебного пособия

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru

Расчетную величину диаметра горловины округляем до стандартного диаметра в сторону уменьшения dг = 25 мм, что соответствует № 3 элеватора. Располагаемый напор перед элеватором H для расчета сопла определяется как разность располагаемого напора перед системой отопления Hтп и потерь напора в системе отопления h

H = Hтп – h = 25–1,5 = 23,5 м

Расчетный диаметр сопла определяем по формуле (94) учебного пособия

Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru мм

Приложения.

Приложение №1. Климатические данные по некоторым городам бывшего СССР

(на основании СНиП.А.6-72. Строительная климатология и геофизика)

  Город Отопительный период Лето
Продолжи-тельность n, сут Температура воздуха, Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru Темп-ра воздуха, Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru
Расчетная для проектирования средняя отопитель- ного периода средняя самого хо- лодного месяца средняя самого жаркого месяца средняя в 13ч самого жаркого месяца
отопления Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru вентиляции Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru
Европейская часть
Архангельск 251 -32 -19 -4,7 -12,5 +15,6 -
Астрахань 172 -22 -8 1,6 -6,8 +25,3 +29,3
Баку 119 -4 +1 +5,1 +3,8 +25,7 -
Брянск 206 -24 -13 -2,6 -8,5 +18,4 +22,6
Вильнюс 194 -23 -9 -0,9 -5,5 +18,0 -
Воронеж 199 -25 -14 -3,4 -9,3 +19,9 +24,1
Волгоград 182 -22 -13 -3,4 -9,2 +24,2 +28,6
Екатеринбург 228 -31 -20 -6,4 -15,3 +17,4 +21,1
Златоуст 232 -30 -20 -6,6 -15,4 +16,4 +20,6
Иваново 217 -28 -16 -4,4 -11,8 +17,4 +22,5
Казань 218 -30 -18 -5,7 -13,5 +19,0 +24,0
Киев 187 -21 -10 -1,1 -5,9 +19,8 -
Киров 231 -31 -19 -5,8 -14,2 +17,8 +21,9
Кишинев 166 -15 -7 +0,6 -3,5 +21,5 -
Курск 198 -24 -14 -3,0 -8,6 +19,3 +23,6
Луганск 180 -25 -10 -1,6 -6,6 +22,3 +27,4
Львов 183 -19 -7 +0,3 -3,9 +18,8 -
Магнитогорск 218 -34 -22 -7,9 -16,9 +18,3 +23,6
Махачкала 151 -14 -2 +2,6 -0,4 +24,7 -
Минск 203 -25 -10 -1,2 -6,9 +17,8 -
Москва 205 -25 -14 -3,2 -9,4 +19,8 +21,6
Мичуринск 202 -26 -15 -4,3 -10,8 +20,0 +24,5
Мурманск 281 -28 -18 -3,3 -10,1 +12,4 -
Н. Новгород 218 -30 -16 -4,7 -12,0 +18,1 +21,6
Н. Тагил 238 -34 -21 -6,6 -16,1 +16,0 +21,5
Новороссийск 134 -13 -2 +4,4 +2,6 +23,7 -
Одесса 165 -17 -6 +1,0 -2,5 +22,2 -
Оренбург 201 -29 -20 -8,1 -14,8 +21,9 +26,9
Орск 204 -29 -21 -7,9 -16,4 +21,3 +26,3
Пенза 206 -27 -17 -5,1 -12,1 +19,8 +24,1
Пермь 226 -34 -20 -6,4 -15,1 +18,1 +21,8
Петрозаводск 237 -29 -14 -2,9 - - -
Рига 205 -20 -9 -0,6 -5,0 +17,1 -
Ростов-на-Дону 175 -22 -8 -1,1 -5,7 +22,9 +27,4
Рязань 212 -27 -16 -4,2 -11,1 +18,8 +23,0
Самара 206 -27 -18 -6,1 -13,8 +20,7 +24,2
С-Петербург 219 -25 -11 -2,2 -7,9 +17,8 -
Саратов 198 -25 -16 -5,0 -11,9 +22,1 +25,7
Смоленск 210 -26 -13 -2,7 -8,6 +17,6 +21,1
Стерлитамак 210 -36 -20 -7,1 -15,2 +19,6 +24,6
Таллинн 221 -21 -9 -0,8 -5,5 +16,6 -
Тбилиси 152 -7 0 +4,2 +0,9 +24,4 -
Тула 207 -28 -14 -3,8 -10,1 +18,4 +22,6
Ульяновск 213 -31 -18 -5,7 -13,8 +19,6 +23,8
Уральск 199 -30 -18 -6,5 -14,2 +22,6 +28,4
Уфа 211 -29 -19 -6,4 -14,1 +19,3 +23,4
Харьков 189 -23 -11 -2,1 -7,3 +20,8 +25,0
Челябинск 216 -29 -20 -7,1 -15,5 +18,8 +22,8
Азиатская часть
Актюбинск 203 -31 -21 -7,3 -15,6 +22,3 -
Алма-Ата 166 -25 -10 -2,1 -7,4 +23,3 -
Балхаш 190 -32 -20 -6,9 -15,2 +24,2 +27,3
Барнаул 219 -39 -23 -8,3 -17,7 +19,7 +24,0
Владивосток 201 -25 -16 -4,8 -14,4 +20,0 -
Енисейск 245 -47 -28 -9,8 -22 +18,4 +22,3
Иркутск 241 -38 -25 -8,9 -20,9 +17,6 +22,6
Караганда 212 -32 -20 -7,5 -15,1 +20,3 +25,1
Красноярск 235 -40 -22 -7,2 -17,1 +18,7 +24,2
Кустанай 213 -35 -22 -8,7 -17,7 +20,2 +25,0
Минусинск 226 -42 -27 -9,5 -21,2 +19,6 +25,1
Новосибирск 227 -39 -24 -9,1 -19,0 +18,7 +23,0
Омск 220 -37 -23 -7,7 -19,2 +18,3 +23,0
Самарканд 132 -13 +3 +2,8 -0,3 +25,5 +33,1
Семипалатинск 202 -38 -21 -8,0 -16,2 +22,2 -
Ташкент 130 -15 -6 +2,4 -0,9 +26,9 +33,3
Тобольск 229 -36 -22 -7,0 -18,5 +18,0 +21,6
Томск 234 -40 -25 -8,8 -19,2 +18,1 +22,5
Тюмень 220 -35 -21 -5,7 -16,6 +18,6 +22,4
Улан-Удэ 235 -38 -28 -10,6 -25,4 +19,4 +23,1
Хабаровск 205 -32 -23 -10,1 -22,3 +21,1 -
Целиноград 215 -35 -22 -8,7 -17,4 +20,2 +25,2
Чита 240 -38 -30 -11,6 -26,6 +18,8 -



Приложение №2. Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной и ниже данной (для ориентировочных расчетов).

Город Температура наружного воздуха, Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru
-45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 +8
Европейская часть
Архангельск - 1 10 48 150 380 820 1580 2670 4300 6024
Астрахань - - - 3 32 114 291 601 1238 2460 4128
Баку - - - - - - - - - - 2860
Брянск - - - 2 17 89 356 870 1730 3210 4950
Вильнюс - - - - 3 23 130 415 1040 2930 4650
Воронеж - - - 7 34 144 470 1020 1850 3380 4780
Волгоград - - - 1 13 126 420 930 1650 3100 4368
Екатеринбург - 1 11 54 198 494 1070 1980 3020 4000 5470
Златоуст - - 5 48 190 490 1100 2050 3060 4200 5560
Иваново - - 5 42 102 275 635 1300 2070 3800 5210
Казань - - 1 20 117 328 790 1520 2480 3800 5230
Киев - - - 1 5 36 165 502 1128 2352 4484
Киров - - 6 61 173 428 960 1750 2790 4080 5550
Кишинев - - - - - 2 46 226 615 2140 3980
Курск - - - 3 15 97 343 872 1740 3260 4750
Луганск - - - 1 8 61 222 605 1260 2760 4320
Львов - - - - 1 7 40 210 705 2260 4400
Магнитогорск - 7 26 65 190 566 1250 2560 3360 4100 5250
Махачкала - - - - - 3 18 72 260 1030 3620
Минск - - - 4 19 71 232 635 1344 2745 4860
Москва - - 3 15 47 172 418 905 1734 3033 4910
Мурманск - - - 6 38 135 452 1117 2276 4002 6740
Н. Новгород - - 2 25 99 281 685 1350 2320 3820 5230
Н. Тагил - 5 19 50 154 465 1030 2340 3300 4080 5700
Новороссийск - - - - - - - - - - 3220
Одесса - - - - - 5 26 156 544 1950 3960
Оренбург - - 5 35 166 500 1060 1810 2640 3770 4820
Орск - - 3 30 202 620 1250 2010 2760 3900 4890
Пенза - - 2 11 55 232 670 1420 2390 3670 4950
Пермь - 3 15 75 220 504 1050 1840 2850 4080 5420
Петрозаводск - - - 4 40 172 480 1070 2050 3890 5690
Рига - - - - 2 17 94 362 935 2880 4920
Ростов-на-Дону - - - - 5 41 178 494 1130 2720 4200
Рязань - - 1 13 58 187 540 1170 2080 3620 5100
Самара - - 1 10 114 400 890 1490 2360 3780 4950
С-Петербург - - - - 21 83 273 708 1533 2878 5240
Саратов - - - 2 38 232 665 1320 2200 2570 4780
Смоленск - - - 2 23 112 381 964 1852 3241 5050
Таллинн - - - - 1 19 136 453 1132 2439 5300
Тбилиси - - - - - - - - - - 3650
Тверь - - - 14 48 160 516 1080 2020 3620 5250
Тула - - 2 10 24 70 206 456 2440 3500 4960
Ульяновск - - - 12 94 330 800 1560 2420 3660 5110
Уральск - - 2 17 98 362 855 1570 2380 3620 4770
Уфа - - 5 40 160 436 980 1780 2770 3900 5060
Харьков - - - 1 10 55 254 656 1420 3060 4550
Челябинск - - 7 39 166 520 1110 1950 2980 3920 5180
Азиатская часть
Актюбинск - - 1 22 154 480 1060 1760 2610 3800 4900
Алма-Ата - - 12 31 122 300 622 1102 1810 2820 4000
Барнаул 1 12 52 170 415 792 1430 2260 3120 4130 5250
Владивосток - - - - 2 91 518 1350 2210 3320 4820
Иркутск - 7 58 172 458 864 1730 2600 3300 4320 5780
Караганда - 3 35 109 276 584 1070 1870 2820 4020 5080
Красноярск 1 18 82 210 468 828 1360 2110 3000 4050 5650
Кустанай - 3 8 75 320 776 1430 2220 3080 4050 5110
Минусинск - 25 105 282 600 1065 1660 2390 3140 4130 5430
Новосибирск - 15 89 205 488 910 1550 2430 3290 4270 5450
Омск 1 6 64 195 485 950 1660 2480 3310 4250 5280
Самарканд - - - - - - 10 74 298 744 3170
Семипалатинск - 6 49 130 320 692 1280 2000 2860 3860 4850
Ташкент - - - - - 7 54 178 459 1206 3120
Тобольск - 6 43 158 386 820 1500 2360 3290 4070 5500
Томск 3 17 82 228 500 932 1600 2500 3360 4400 5600
Тюмень - 5 25 118 294 670 1270 2120 3050 4050 5280
Хабаровск - - 2 53 348 1050 1880 2600 3240 3900 4920
Чита - 22 146 478 1050 1800 2540 3160 3340 4400 5760

Приложение №3. Среднемесячные температуры наружного воздуха для ряда городов бывшего СССР (по данным СНиП II – А – 6 – 72. Строительная климатология и геофизика).

Город Среднемесячные температуры воздуха, Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода. - student2.ru С
Сент. Окт. Ноябрь Дек. Янв. Фев. Март Апр. Май Июнь
Архангельск +8,1 +1,4 -4,5 -9,81 -12,5 -12,0 -8,0 -0,6 +5,6 +12,3
Астрахань +17,3 +9,8 +2,1 -3,5 -6,8 -5,8 +0,1 +9,6 +17,8 +22,8
Барнаул +10,8 +2,6 -8,2 -15,2 -17,7 -16,3 -9,5 +1,8 +11,3 +17,4
Брянск +11,4 +5,1 -0,8 -6,0 -8,5 -8,3 -3,6 +5,2 +12,6 +16,6
Великие Луки +10,3 +4,9 -0,6 -5,7 -8,2 -7,9 -3,9 +4,4 +11,4 +15,1
Волгоград +16,1 +7,8 0,0 -6,1 -9,2 -8,7 -2,3 +8,3 +16,7 +21,6
Вологда +9,0 +2,5 -3,6 -9,2 -11,8 -11,4 -6,4 +2,1 +9,5 +14,4
Воронеж +12,8 +5,6 -1,1 -6,7 -9,3 -9,2 -4,1 +5,9 +14,0 +18,0
Гурьев +16,6 +8,1 -0,2 -6,0 -10,1 -9,1 -2,2 +8,9 +17,8 +23,1
Екатеринбург +9,2 +1,3 -7,1 -13,3 -15,3 -13,4 -7,3 +2,6 +10,1 +15,6
Енисейск +8,3 -0,4 -12,5 -20,9 -22,0 -19,0 -10,6 -0,9 +7,1 +15,0
Златоуст +8,4 +0,9 -7,5 -13,5 -15,4 -13,8 -8,0 +1,8 +9,8 +14,8
Иваново +9,6 +3,1 -3,5 -9,3 -11,8 -11,3 -6,2 +2,8 +10,6 +15,2
Иркутск +8,1 +0,5 -10,8 -18,7 -20,9 -18,3 -9,7 +1,0 +8,4 +14,8
Казань +10,7 +3,2 -4,7 -11,0 -13,5 -12,9 -7,0 +3,3 +12,1 +16,9
Каранганда +11,7 +2,8 -7,0 -13,3 -15,1 -14,5 -8,7 +3,0 +12,4 +17,9
Киев +13,9 +7,5 +1,2 -3,5 -5,9 -5,2 -0,4 +7,5 +14,7 +17,8
Киров +9,0 +1,5 -6,0 -12,0 -14,2 -13,1 -7,1 +2,0 +9,8 +15,5
Красноярск +9,9 +1,4 -9,1 -15,9 -17,1 -14,7 -7,6 +1,3 +8,8 +15,8
Махачкала +19,3 +13,6 +7,0 +2,3 -0,4 +0,1 +3,4 +9,2 +16,3 +21,5
Мичуринск +12,1 +5,2 -2,0 -7,6 -10,8 -10,2 -5,1 +4,9 +13,6 +17,8
Москва +11,7 +5,0 -1,6 -6,9 -9,4 -8,5 -3,6 +4,9 +12,9 +17,0
Н.Новгород +10,7 +3,2 -3,6 -9,2 -12,0 -11,6 -5,6 +3,4 +11,2 +16,3
Н.Тагил +8,2 +0,5 -7,6 -14,0 -16,1 -14,1 -8,3 +1,8 +8,7 +14,2
Николаев +16,7 +10,2 +3,8 -1,2 -3,6 -2,9 +2,0 +9,2 +16,2 +20,1
Новокузнецк +10,0 +2,1 -8,5 -15,6 -17,8 -15,6 -8,4 +1,4 +9,8 +16,2
Новороссийск +19,2 +14,2 +8,6 +5,0 +2,6 +2,7 +5,8 +10,6 +15,9 +20,2
Новосибирск +9,9 +1,5 -9,7 -16,9 -19,0 -17,2 -10,7 -0,1 +10,0 +16,3
Одесса +16,9 +11,4 +5,3 +0,2 -2,5 -2,0 +2,0 +8,2 +15,0 +19,4
Омск +10,4 +1,4 -8,9 -16,5 -19,2 -17,8 -11,8 +1,3 +10,7 +16,6
Оренбург +13,3 +4,6 -4,4 -11,5 -14,8 -14,2 -7,7 +4,7 +14,7 +19,8
Пермь +9,4 +1,6 -6,6 -12,9 -15,1 -13,4 -7,2 +2,6 +10,2 +16,0
Петрозаводск +9,2 +3,3 -2,1 -7,1 -9,7 -9,8 -5,9 +1,2 +7,6 +13,5
Пятигорск +15,6 +9,5 +2,8 -1,8 -4,1 -3,2 +1,1 +8,3 +14,7 +18,7
Ростов-на-Дону +16,2 +9,2 +2,2 -3,1 -5,7 -5,1 +0,2 +9,0 +16,4 +20,0
Рязань +11,2 +4,2 -2,6 -8,2 -11,1 -10,4 -5,4 +4,1 +12,6 +16,7
Самара +12,4 +4,2 -4,1 -10,7 -13,8 -13,0 -6,8 +4,6 +14,0 +18,7
С-Петербург +10,8 +4,8 -0,5 -5,1 -7,7 -7,9 -4,2 +3,0 +9,6 +14,8
Саратов +14,1 +5,7 -2,4 -8,7 -11,9 -11,3 -5,2 +5,8 +15,1

Наши рекомендации