Страница 6: СН 510-78. Инструкция по проектированию сетей водоснабжения и канализации для районов распространения вечномерзлых грунтов (31458)

(63)

12.46. Теплопроизводительность системы попутного электроподогрева Тг.к, Вт, надлежит определять исходя из расчетного дефицита тепла с учетом непроизводительных затрат, а при движении воды также с учетом увеличения теплосодержания воды:

Тг.к = QK1K2 (64)

где K1 — коэффициент, учитывающий непроизводительные затраты тепла, выделяемого греющим кабелем;

K2 — коэффициент, учитывающий отклонение фактических тепловых потерь от расчетных за счет изменения мерзлотно-грунтовых условий по трассе, отметок заложения трубопровода, неравномерности уплотнения грунта при обратной засыпке.

Для нескальных грунтов следует принимать: K1 = l,2; K2 = 1,1.

12.47. Необходимую минимальную температуру греющего кабеля следует определять по формуле

(65)

где dк — диаметр электрического кабеля, м;

??к — коэффициент теплопередачи кабеля в окружающую среду, Вт/(м2??°С).

12.48. При заданном напряжении силу тока J надлежит определять по формуле

(66)

где v — напряжение, подаваемое на греющий кабель, В;

Lк — длина кабеля, м.

12.49. Требуемое сопротивление греющего кабеля Rг.к, Ом/км, следует определять по формуле

(67)

где ??э — температурный коэффициент электрического сопротивления греющего кабеля

12.50. Расчетом следует определять глубину оттаивания грунта под водоводами и разводящими сетями по формулам (40), (41), (44), (45) и оттаивание грунта в горизонтальном направлении от оси трубопровода по формулам (46), (47).

12.51. Канализационные коллекторы и канализационные выпуски из зданий рассчитываются так же, как водоводы, разводящие сети и вводы системы водоснабжения.

ПРИЛОЖЕНИЕ I

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ

r — внутренний радиус трубы, м;

rн — наружный радиус трубы, м;

h — глубина заложения трубы (от поверхности грунта до ее оси), м;

l — длина расчетного участка трубопровода, м;

Нт — глубина оттаивания грунта, м;

Hм — глубина промерзания грунта, м;

Нс — толщина снежного покрова, м;

rи — радиус трубы с изоляцией, м;

??и — толщина теплоизоляции, м;

S — толщина слоя грунта, термическое сопротивление которого равно термическому сопротивлению изоляции, снега и т. п.; при наличии одновременно снега и теплоизоляции толщина слоя грунта S определяется по формуле

(68)

??т — коэффициент теплопроводности грунта в талом состоянии, Вт/(м??°С), определяемый по табл. 4;

??м — коэффициент теплопроводности грунта в мерзлом состоянии, Вт/(м??°С), определяемый по табл. 4;

??с — коэффициент теплопроводности снега, Вт/(м??°С), определяемый по табл. 3;

??и — коэффициент теплопроводности теплоизоляции, Вт/(м??°С);

R0 — вспомогательная величина для вычисления термического сопротивления трубы, уложенной в грунт, определяемая по номограмме рис, 42;

Rи — термическое сопротивление кольцевой теплоизоляции трубопровода, м??°С/Вт;

v — скорость движения воздуха, м/с;

vв — скорость движения воды, м/с;

Ст — коэффициент теплоемкости талого грунта, кДж/(м3??°С), определяемый по табл. 4;

См — коэффициент теплоемкости мерзлого грунта, кДж/(м3??°С), определяемый по табл. 4;

t — температура жидкости, °С;

tн — температура жидкости в начале расчетного участка трубопровода, °С;

tк — температура жидкости в конце расчетного участка трубопровода, °С;

tв — температура воздуха, °С;

tr — расчетная температура грунта на глубине заложения трубопровода, °С;

t0 — среднегодовая температура грунта, °С;

q — теплота замерзания воды или таяния льда в 1 м3 грунта, кДж/м равная:

(69)

Таблица 3

Значение коэффициента ??с

Таблица 4

Коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м??°С)

Q — тепловые потери, Вт/м;

?? — удельная теплота плавления льда или замерзания воды, кДж/кг (336 кДж/кг);

??с — объемный вес скелета мерзлого грунта, кгс/м3;

??0 — объемный вес мерзлого грунта, кгс/м3;

wc — суммарная весовая влажность грунта в долях единицы;

wн — весовое содержание незамерзшей воды в долях единицы;

определяется по формуле

wн = Kн wp, (70)

Kн — коэффициент, принимаемый по табл. 5 в зависимости от вида грунта, числа пластичности wп и температуры мерзлого грунта;

wp — влажность на границе раскатывания, доли единицы:

С — удельная теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг??°С);

G — весовой расход теплоносителя, кг/ч;

v — коэффициент, зависящий от степени заполнения трубопровода;

?? — время, ч.

В расчетах необходимо привести в соответствие единицы измерения всех величин, входящих в формулы, для чего единицы измерения объемной теплоемкости Ст, См, удельной теплоемкости С, удельной теплоты плавления льда ??, теплоты таяния льда в 1 м3 грунта q должны быть переведены соответственно в Вт??ч/(м3??°С), Вт??ч/(кг??°С), Вт??ч/кг, Вт??ч/м3, что достигается делением их на 3,6.

Таблица 5

Значение Кн

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИМЕРЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Пример 1. Определить среднегодовую температуру грунта, глубину сезонного оттаивания Нт и расчетную температуру грунта tr в районе Игарки для участка за пределами застройки. Глубина заложения трубопровода h = l,5 м. Грунт — суглинок суммарной влажностью wc = 0,3, пределом раскатывания wр = 0,15, числом пластичности wп = 8, с объемным весом ??0 = 1600 кгс/м3. Среднегодовая температура грунта минус 2°С.

Согласно данным главы СНиП по строительной климатологии и геофизике основные климатические показатели для данного района следующие:

продолжительность зимнего периода ??з = 240дн. = 5760ч;

продолжительность летнего периода ??л = 125 дн. = 3000 ч;

сумма отрицательных градусо-часов температуры воздуха

??з = (28,6??720 + 25,6??720 + 20,0??720 + 1,7??720 + 2,6??720 + 6,7??720 + 6,7??720 + 21,2??720 + 27,2??720) = 103390°C/ч;

сумма положительных градусо-часов температуры воздуха

??л = (7,7??720+14,8??720+11,6??720+4,7??720) = 27940°С/ч;

среднезимняя температура воздуха