Практическое занятие №11

Расчет промышленных трубопроводов нефтесодержащих жидкостей с путевым обогревом.

Тепловой расчет трубопроводов

Цель теплового расчета трубопроводов с путевым подогревом — определение необходимого количества подводимого к трубопроводу тепла для осуществления заданного гидравлического и теплового режи­ма перекачки.

Передача тепла от движущегося по трубопроводу нефтепродукта в окружающую среду осуществляется при сочетании трех видов теплооб­мена. Это конвективный теплообмен нефтепродукта со стенкой трубо­провода, перенос тепла теплопроводностью в стенке трубопровода, в теп­лоизоляции и в окружающем грунте, конвективный и лучистый теплооб­мен наружной поверхности трубопровода или грунта с окружающей средой.

Главная проблема, которая возникает при решении инженерных за­дач теплопередачи, заключается в необходимости рассматривать одновре­менно все протекающие в системе все виды теплопередачи. В таких случаях исходят из уравнения теплопередачи

(11.1)

где k — полный коэффициент теплопередачи, равный обратному значе­нию суммы технических сопротивлений в системе, через которую распро­страняется тепловой поток.

Для многослойной цилиндрической стенки, состоящей из n слоев, коэффициент k определяют по частным коэффициентам теплоотдачи и :

, (11.2)

где – внутренний коэффициент теплоотдачи от нефтепродукта (теплоносителя) к стенке;

— внешний коэффициент теплоотдачи от стен­ки в окружающую среду;

d₁, d_i+1— внутренний и внешний диаметры i-го слоя (трубопровода, загрязнений, изоляции);

- коэффициент теплопроводности i-го слоя.

В некоторых задачах допускается принимать, что влияние одного из слагаемых в (9.2) много больше остальных, тогда записывается k_г или k_г в зависимости от того, какое слагаемое остается. Для ориен­тировочных расчетов можно принять: для наземных трубопроводов k= 10 Вт/(мК), для подземных трубопроводов k 1,2 6 Вт/(мК).