Условие задачи
Для выполнения наладочных работ определить падение температуры пара и тепловые потери для паропровода с условным диаметром dу=250 мм и длиной l=1300 м, по которому подается G=1,8 кг/с перегретого пара с начальной температурой τ1=250°C и начальным абсолютным давлением 0,7 МПа.
Определить также температуру воздушной прослойки в начале канала. Паропровод проложен в прямоугольном канале, внутренние размеры которого по высоте и ширине составляют а=580 мм, а глубина заложения до оси труб h=1,6 м. Естественная температура грунта на глубине заложения теплопровода tо =2 °С.
Коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности изоляции и на внутренней поверхности канала αн=αст= 20 Вт/(м2·°С).
Тепловая изоляция выполнена из минеральной ваты толщиной δ=80 мм. Теплопроводность минеральной ваты принять λи=0,08 Вт/(м·°С). Теплопроводности стенки канала и грунта λк=λгр=1,75 Вт/(м·°С).
Коэффициент местных потерь теплоты β=0,15. При расчете принять, что пар на всей длине паропровода остается перегретым и средняя теплоемкость его с=2220 Дж/(кг·°С).
Найти повышение температуры грунта сверх естественной температуры в месте прокладки электрического кабеля. Кабель проложен параллельно теплопроводу на расстоянии x=2,7 м от оси теплопровода и на глубине y=0,7 м.
Расчет произвести для начального участка паропровода.
При расчете естественную температуру грунта в месте укладки кабеля принять равной естественной температуре грунта в месте залегания теплопровода.
Ответ
Эквивалентный диаметр канала:
Термические сопротивления:
Температура воздушной прослойки в начале канала
