Page 54 - 4932

Теплові втрати в підземних трубопроводах
Для розрахунку теплових втрат у підземних трубопроводах можна
скористатися основними принципами теплопередачі. Для початку
використовуємо основну формулу теплопередачі:

Q  UA T , (4.1)
lm

де Q – інтенсивність теплопередачі, U – загальний коефіцієнт теплопередачі,
A – площа поверхні, доступної для теплообміну, T – середня логарифмічна
lm
температура, яка визначається різницею:

T  T
T lm  f i f 0 , (4.2)
T  T 
ln  f i s 


 T 0  T s 
 f

де T – температура, а нижній індекс позначає відповідне середовище: f – вхід
i
флюїду, f – вихід флюїду, s – грунт.
0
Загальний коефіцієнт теплопередачі U являє собою суму чотирьох членів
рівняння:
1) конвективної теплопередачі внаслідок руху флюїду трубопроводом;
2) теплопровідності через матеріал трубопроводу;
3) теплопровідності через матеріал теплоізоляції (якщо вона є);
4) опору грунту теплопередачі.
Значення U обчислюється за допомогою такого рівняння:

 d   d  t 2 
ln 0  ln 0 ins 




1 1  d i   d 0  1
    , (4.3)
UA h A 2 k L 2 k L k S
i i p ins s

де h – коефіцієнт конвективної теплопередачі для середовища усередині
i
трубопроводу, A – площа внутрішньої поверхні трубопроводу, d і d –
i
0
i
зовнішній і внутрішній діаметри трубопроводу, k – теплопровідність сталі, з
s
якої виготовлено трубопровід, L – довжина ділянки трубопроводу, t –
ins
товщина ізоляції, k – теплопровідність матеріалу ізоляції, k –
ins p
теплопровідність грунту, S – коефіцієнт, що враховує геометричні особливості
підземного трубопроводу.

Складова флюїду в теплопередачі
Існує безліч співвідношень, які використовують для розрахунку
коефіцієнтів теплопередачі. Вони визначаються властивостями флюїду і

52