دایره المعارف بزرگ نفت و گاز. جبران تغییر شکل دما

طویل شدن حرارتی خطوط لوله در دمای مایع خنک کننده 50 درجه سانتیگراد و بالاتر باید توسط دستگاه های جبران کننده ویژه ای جذب شود که خط لوله را از وقوع تغییر شکل ها و تنش های غیرقابل قبول محافظت می کند. انتخاب روش جبران بستگی به پارامترهای مایع خنک کننده، روش تخمگذار شبکه های گرمایش و سایر شرایط محلی دارد.

جبران طویل شدن حرارتی خطوط لوله از طریق استفاده از پیچ های مسیر (خود جبرانی) می تواند برای همه روش های تخمگذار شبکه های گرمایش، صرف نظر از قطر خط لوله و پارامترهای خنک کننده در زاویه تا 120 درجه استفاده شود. هنگامی که زاویه بیش از 120 درجه باشد و همچنین در مواردی که طبق محاسبات قدرت، از چرخش خطوط لوله برای جبران خود استفاده نمی شود، خطوط لوله در نقطه عطف با تکیه گاه های ثابت ایمن می شوند.

برای اطمینان از عملکرد مناسب جبران‌کننده‌ها و خود جبران‌سازی، خطوط لوله توسط تکیه‌گاه‌های ثابت به بخش‌هایی تقسیم می‌شوند که از نظر ازدیاد طول حرارتی مستقل از یکدیگر هستند. در هر بخش از خط لوله، محدود شده توسط دو تکیه گاه ثابت مجاور، نصب یک جبران کننده یا خود جبرانی ارائه می شود.

هنگام محاسبه لوله ها برای جبران انبساط حرارتی، مفروضات زیر مطرح شد:

تکیه گاه های ثابت کاملاً سفت و سخت در نظر گرفته می شوند.

مقاومت نیروهای اصطکاک تکیه گاه های متحرک در طول کشش حرارتی خط لوله در نظر گرفته نمی شود.

جبران طبیعی، یا خود جبرانی، قابل اطمینان ترین در عملیات است، و بنابراین به طور گسترده در عمل استفاده می شود. جبران طبیعی انبساط حرارتی در پیچ ها و پیچ های مسیر به دلیل انعطاف پذیری خود لوله ها حاصل می شود. مزایای آن نسبت به سایر انواع جبران عبارتند از: سادگی طراحی، قابلیت اطمینان، عدم نیاز به نظارت و نگهداری و تخلیه تکیه گاه های ثابت از نیروهای فشار داخلی. نصب جبران طبیعی نیازی به مصرف اضافی لوله ها و سازه های ساختمانی خاص ندارد. نقطه ضعف جبران طبیعی حرکت جانبی بخش های تغییر شکل یافته خط لوله است.

اجازه دهید طول کل حرارتی بخش خط لوله را تعیین کنیم

برای عملکرد بدون مشکل شبکه های گرمایش، لازم است که دستگاه های جبران کننده برای حداکثر گسترش خطوط لوله طراحی شوند. بنابراین، هنگام محاسبه ازدیاد طول، دمای مایع خنک کننده حداکثر و دما در نظر گرفته می شود محیط- حداقل انبساط حرارتی کامل یک بخش خط لوله

ل= αLt، mm، صفحه 28 (34)

که α ضریب انبساط خطی فولاد، mm/(m-deg) است.

L - فاصله بین تکیه گاه های ثابت، m.

t - اختلاف دمای طراحی، به عنوان تفاوت بین دمای عملیاتی خنک کننده و دمای طراحی هوای بیرون برای طراحی گرمایش در نظر گرفته می شود.

ل= 1.23 * 10 -2 * 20 * 149 = 36.65 میلی متر.

ل= 1.23 * 10 -2 * 16 * 149 = 29.32 میلی متر.

ل= 1.23 * 10 -2 * 25 * 149 = 45.81 میلی متر.

به همین ترتیب  را پیدا می کنیم لبرای مناطق دیگر

نیروهای تغییر شکل الاستیک که هنگام جبران ازدیاد طول حرارتی در خط لوله ایجاد می شود با فرمول های زیر تعیین می شود:

کیلوگرم , N; صفحه 28 (35)

که در آن E مدول الاستیک فولاد لوله، kgf/cm2 است.

من- لحظه اینرسی سطح مقطع دیواره لوله، سانتی متر؛

ل- طول بخش کوچکتر و بزرگتر خط لوله، متر؛

t - اختلاف دمای محاسبه شده، درجه سانتیگراد.

A، B - ضرایب بدون بعد کمکی.

برای ساده کردن تعیین نیروی تغییر شکل الاستیک (P x, Pv) جدول 8 مقدار کمکی را برای قطرهای مختلف خط لوله نشان می دهد.

جدول 11

قطر بیرونی لوله d H, mm

ضخامت دیواره لوله s, mm

در طول عملیات شبکه گرمایش، ولتاژهایی در خط لوله ظاهر می شود که باعث ایجاد ناراحتی برای شرکت می شود. برای کاهش تنش هایی که هنگام گرم شدن خط لوله ایجاد می شود، از اتصالات انبساط فولادی محوری و شعاعی (پر کردن، U و S شکل و غیره) استفاده می شود. جبران کننده های U شکل به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. برای افزایش ظرفیت جبرانی درزهای انبساط U شکل و کاهش تنش جبران خمشی در حالت عملیاتی خط لوله برای بخش هایی از خطوط لوله با درزهای انبساط انعطاف پذیر، خط لوله در هنگام نصب در حالت سرد از پیش کشیده می شود.

پیش کشش انجام می شود:

در دمای خنک کننده تا 400 درجه سانتیگراد شامل 50٪ از طول حرارتی کل بخش جبران شده خط لوله.

در دمای مایع خنک کننده بالاتر از 400 درجه سانتیگراد به میزان 100٪ طول حرارتی کل بخش جبران شده خط لوله.

تخمین انبساط حرارتی خط لوله

Mm صفحه 37 (36)

که در آن ε ضریبی است که مقدار پیش کشش جبران کننده ها، عدم دقت احتمالی محاسبه و کاهش تنش های جبرانی را در نظر می گیرد.

ل- کشیدگی حرارتی کل بخش خط لوله، میلی متر.

1 بخش x = 119 میلی متر

با توجه به کاربرد، در x = 119 میلی متر، افست درز انبساط H = 3.8 متر و سپس بازوی جبران کننده B = 6 متر را انتخاب می کنیم.

برای یافتن نیروی تغییر شکل الاستیک، یک خط افقی H = 3.8 متر رسم می کنیم، تقاطع آن با B = 5 (P k) نقطه ای را به دست می دهد، عمودی را که از آن به مقادیر دیجیتال P k پایین می آوریم، به دست می آوریم. نتیجه Pk - 0.98 tf = 98 kgf = 9800 نیوتن.

شکل 3 - جبران کننده U شکل

7 بخش х = 0.5 * 270 = 135 میلی متر،

N = 2.5، V = 9.7، Rk - 0.57 tf = 57 kgf = 5700 نیوتن.

قسمت های باقی مانده را به همین ترتیب محاسبه می کنیم.

صرف نظر از ماده ای که از آن ساخته شده اند، در معرض انبساط و انقباض حرارتی هستند. برای یافتن مقدار تغییر خطی در طول خطوط لوله در حین انبساط و انقباض آنها، یک محاسبه انجام می شود. اگر از آن غافل شوید و جبران‌کننده‌های لازم را نصب نکنید، وقتی مسیر باز می‌شود، ممکن است لوله‌ها دچار افتادگی شوند یا حتی باعث از کار افتادن کل سیستم شوند. بنابراین، محاسبه انبساط دمایی خطوط لوله الزامی است و نیاز به دانش حرفه ای دارد.

در این بخش از دوره آموزشی ""، با مشارکت یک متخصص REHAU، به شما خواهیم گفت:

• چرا باید انبساط حرارتی خطوط لوله را در نظر بگیرید؟
• نحوه محاسبه انحراف خط لوله در طول ازدیاد طول حرارتی
• نحوه محاسبه و نصب بازوی جبران کننده انبساط حرارتی.
• نحوه جبران تغییر شکل های دمایی خطوط لوله پلیمری
• کدام خطوط لوله پلیمری برای لوله کشی باز و توزیع گرمایش بهتر استفاده می شود.

نیاز به محاسبه طول دما خطوط لوله ساخته شده از مواد پلیمری

افزایش دما یا کوتاه شدن خطوط لوله تحت تأثیر تغییرات دمای عملیاتی، حرکت آب از طریق آنها و همچنین دمای محیط رخ می دهد. بر این اساس، در حین نصب، لازم است از درجه آزادی کافی خطوط لوله اطمینان حاصل شود و همچنین تحمل های لازم برای افزایش طول آنها محاسبه شود. اغلب، توسعه دهندگان تازه کار این تغییرات را هنگام نصب لوله کشی و سیم کشی گرمایش در نظر نمی گیرند. اشتباهات معمولی:

• تعبیه لوله های تامین آب سرد و گرم در کف کف بدون استفاده از عایق یا راه راه محافظ.
• به عنوان مثال هنگام نصب رادیاتورهای سیستم گرمایش، بدون استفاده از جبران کننده های خاص، لوله گذاری باز کنید.

سرگئی بولکین رئیس بخش فنی جهت "داخلی سیستم های مهندسی» شرکت REHAU

حسابداری گسترش دمای خطوط لوله از مواد پلیمری، به ویژه، از PE-Xa، باید فقط با تخمگذار آنها باز ساخته شود. هنگام تخمگذار مخفی، جبران افزایش دما به دلیل خم شدن خطوط لوله در یک لوله راه راه محافظ یا در عایق حرارتی هنگام تغییر جهت مسیر رخ می دهد. در این حالت، جبران کشیدگی ها به دلیل تنش های موجود در کف یا گچ رخ می دهد.

فن آوری برای تخمگذار مخفی خطوط لوله در شیارها یا در کف باید توانایی جبران تغییر شکل های حاصل را بدون آسیب مکانیکیلوله ها و عناصر اتصال

توجه داشته باشید که پیچ می تواند استرس را بدون تخریب تحمل کند، زیرا نیروهای حاصل بسیار کوچک هستند و درصد ناچیزی از حاشیه ایمنی موجود را تشکیل می دهند. فقط باید مطمئن شوید که هنگام ریختن کف یا گچ کاری دیوارها، محلول داخل لوله موجدار یا زیر عایق حرارتی قرار نگیرد. لوله ها از طریق زانوهای دیواری به اتصالات آب متصل می شوند که به طور محکم به اتصالات ثابت می شوند اسکلت ساختمانیا روی یک براکت مخصوص در نتیجه حرکات محوری لوله ها در عایق حرارتی یا لوله موجدار محافظ به دلیل افزایش دما، هیچ نیرویی به واحد اتصال وارد نمی کند. هنگام اتصال خطوط لوله به منیفولدهای توزیع، یک چرخش 90 درجه در خروجی از روکش یا از زیر گچ ایجاد می شود.

بنابراین، نیروهای حاصل از مقاطع بسیار کوتاه که می توان نادیده گرفت به گره های اتصال خطوط لوله به کلکتور منتقل می شود.

هنگامی که باز گذاشته می شود، انبساط حرارتی خطوط لوله پلیمری، به ویژه خطوط لوله ساخته شده از PE-Xa، بسیار قابل توجه خواهد بود، زیرا این خطوط لوله دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی هستند.

معنای فیزیکی ضریب ازدیاد طول حرارتی این است که نشان می دهد که یک متر لوله با یک درجه گرم شدن چند میلی متر کشیده می شود.

همین مقدار نیز معنای مخالف دارد، یعنی. اگر خط لوله 1 درجه خنک شود، ضریب کشیدگی حرارتی نشان می دهد که 1 متر خط لوله چند میلی متر کوتاه می شود.

ضریب انبساط حرارتی است ویژگی فیزیکیماده ای که خط لوله از آن ساخته شده است.

محاسبه طول حرارتی خطوط لوله ساخته شده از پلی اتیلن متقاطع PE-Xa

افزایش دما یا کوتاه شدن خطوط لوله به دلیل تغییر در دمای عملیاتی آب در گردش از طریق آنها و همچنین دمای محیط رخ می دهد. هنگامی که خط لوله باز گذاشته می شود، باید آزاد باشد تا بدون فشار بیش از حد بر مواد لوله ها، اتصالات و اتصالات خط لوله، طولانی یا کوتاه شود. این به دلیل توانایی جبران عناصر خط لوله به دست می آید. مثلا:

• قرارگیری صحیح تکیه گاه ها (پایه ها).
• وجود خم در خط لوله در نقاط عطف، سایر عناصر خمیده و نصب جبران کننده های دما.

نصب جبران کننده ها فقط برای گسترش خطی قابل توجه خطوط لوله ضروری است. از آنجایی که سیستم باید منطقی باشد، ابتدا طول حرارتی خط لوله محاسبه می شود. بیایید خطوط لوله ساخته شده از پلی اتیلن RE-Xa را در نظر بگیریم. برای محاسبه نیاز داریم:

Tab. 1. ضریب انبساط حرارتی و ثابت مواد برای لوله های آب.

سرگئی بولکین

ازدیاد طول یک بخش خط لوله متناسب با طول آن و تفاوت در دمای نصب و حداکثر دمای عملیاتی است. اگر مثلاً قسمتی از خط لوله را نصب کنیم آب گرمطول 10 متر و دمای محیط، یعنی. دمای نصب 20 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای عملیاتی 70 درجه سانتیگراد است، سپس ازدیاد طول حرارتی را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد.

ΔL = L α ΔΤ (t max. عملیاتی – t نصب). جایی که:

• ΔL - ازدیاد طول حرارتی در میلی متر؛
• L - طول خط لوله در متر؛
• α ضریب انبساط حرارتی در mm/m K است.
• ΔT - اختلاف دما در K.

مقادیر را در فرمول جایگزین کنید:

ΔL = L α (t حداکثر کار. – نصب t) = 10 0.15 (70 – 20) = 75 میلی متر.

آن ها در این صورت قسمت 10 متری 75 میلی متر یا 7.5 سانتی متر طول می کشد که منجر به تغییر شکل سیستم و افتادگی خط لوله می شود. این تغییر شکل ها، اول از همه، نقض می کنند ظاهرسیستم های. اما در طول قابل توجهی می توانند اول از همه دستگاه های بست را از بین ببرند یا منجر به شکستن شیرهای خاموش و کنترل یا اتصالات شوند. چشم انسان قادر به درک انحراف خط لوله (ΔН) از 5 میلی متر است.

انحراف لوله در نتیجه انبساط حرارتی.

مرحله بعدی محاسبه میزان انحراف (افتادگی) خط لوله است.

محاسبه انحراف خط لوله و روش های جبران تغییر شکل های دمایی خطوط لوله پلیمری

دانستن طول مقطع بین گیره ها (L) و حداکثر طول آن دمای عملیاتی(L 1)، انحراف خط لوله با استفاده از رابطه تعیین می شود:

در مجموع، با افزایش طول حرارتی خط لوله به میزان 75 میلی متر در یک بخش 10 متری، انحراف به صورت زیر خواهد بود:

سرگئی بولکین

راه های مختلفی برای مبارزه با تغییر شکل دمایی خطوط لوله پلیمری وجود دارد:

• نصب گیره های بست اضافی.
• دستگاه جبران کننده L شکل.
• دستگاه جبران کننده U شکل.
• استفاده از یک شیار ثابت به عنوان جبران کننده.
• نصب ساپورت های ثابت اضافی.
• استفاده از خطوط لوله فلزی پلیمری که در آن یک لایه آلومینیوم محکم به لایه خود نگهدار داخلی PE-Xa چسبانده شده است.

بیایید به هر یک از این روش ها نگاه کنیم.

روش‌های جبران تغییر شکل‌های دمایی خطوط لوله پلیمری

1. نصب گیره های بست اضافی.

با نصب بست های بست اضافی، از افتادگی یا انحراف خطوط لوله جلوگیری می شود. توصیه شده حداکثر فاصلهبین گیره های لوله های پلیمری ساخته شده از PE-Xa در جدول 2 آورده شده است.

2. دستگاه جبران کننده L شکل.

جبران کننده های L شکل به همان روشی که در هنگام تخمگذار خطوط لوله فولادی قرار می گیرند مرتب می شوند. اتصالات انبساط L شکل را روی آن نصب کنید لوله های پلیمریاز RE-Ha بسیار موثرتر است، زیرا این لوله ها خاصیت ارتجاعی بالایی دارند. در عین حال، مکان هایی که خطوط لوله 90 درجه می چرخند می توانند به عنوان جبران کننده های L شکل استفاده شوند. لازم است از فرمول همانطور که در بالا توضیح داده شد برای تعیین طول دما ΔL از قسمت مستقیم قبل از چرخش استفاده شود. این مقدار بر فاصله خط لوله تا سازه ساختمان تأثیر می گذارد. فاصله تا سازه ساختمان باید حداقل ΔL باشد. علاوه بر این، لازم است اجازه دهید لوله آزادانه خم شود. برای این کار اولین گیره بست پس از چرخش باید در فاصله معینی از پیچ نصب شود.

ساخت جبران کننده L شکل روی لوله های پلیمری.

• LBS - طول بازوی جبران کننده؛
• x - حداقل فاصله از دیوار؛
• ΔL - افزایش دما؛
• FP - پشتیبانی ثابت؛
• L - طول لوله؛
• GS - گیره کشویی.

طول بازوی جبران کننده عمدتاً به ماده (ثابت ماده C) بستگی دارد. جبران کننده ها معمولاً در مکان هایی نصب می شوند که جهت خط لوله تغییر می کند.

ناودان های تثبیت کننده روی جبران کننده ها نصب نمی شوند تا خم شدن لوله را مختل نکنند.

طول بازوی جبران کننده با فرمول تعیین می شود:

• ج - ثابت مواد لوله؛
• d - قطر بیرونی خط لوله بر حسب میلی متر؛
• ΔL - افزایش طول حرارتی بخش خط لوله.

اگر ازدیاد طول حرارتی 75 میلی متر، ثابت ماده C = 12، و قطر خط لوله 25 میلی متر باشد، طول بازوی جبران کننده خواهد بود:

سرگئی بولکین

جبران کننده L شکل اقتصادی ترین وسیله برای جبران انبساط حرارتی است. دستگاه آن هیچ نیازی ندارد دستگاه های اضافیو عناصر

3. دستگاه جبران کننده U شکل.

جبران کننده های U شکل در مواردی نصب می شوند که جبران انبساط حرارتی در لبه های سایت نامطلوب باشد. به عنوان یک قاعده، در وسط بخش خط لوله نصب می شود و جبران انبساط دما به سمت مرکز بخش هدایت می شود. پایه های جبران کننده U شکل از هر دو طرف به طور مساوی به سمت مرکز جابجا می شوند، بنابراین هر طرف نیمی از انبساط حرارتی ΔL/2 را جبران می کند. بازوهای جبران کننده U شکل بازوهای جبران LBS هستند.

طول بازوی جبران کننده با استفاده از فرمول فوق محاسبه می شود و عرض پایه جبران کننده U شکل باید حداقل نصف طول بازوی جبران کننده باشد.

ساخت جبران کننده U شکل روی لوله های پلیمری.

4. تثبیت شیار به عنوان جبران کننده انبساط حرارتی.

ناودان ثابت یک سینی فولادی گالوانیزه به طول سه متر است که در امتداد لبه های آن فلنج می شود. ناودان های ثابت برای قطرهای مربوطه خطوط لوله تولید می شوند. خطوط لوله در شیارهای تثبیت می شوند. در این حالت، شیار تثبیت کننده لوله را تقریباً 60 درجه می پوشاند.

نیروهای اصطکاک خط لوله در برابر دیواره های ناودان از نیروی انبساط حرارتی خط لوله بیشتر است.

هنگام نصب کانال ثابت، لازم است فاصله 2 میلی متر از پلیمر حفظ شودآستین های کشویی

هنگام نصب یک ترانشه ثابت در پایین خط لوله، حفاظت مکانیکی آن تضمین می شود.

هنگام استفاده از ناودان ثابت، حداقل فاصله بین گیره های بست هنگام استفاده از خطوط لوله با تمام قطرها می تواند 2 متر باشد.

5. استفاده از ساپورت های ثابت

اگر در قسمت طولانی از خط لوله که انشعابات زیادی روی آن وجود دارد، نیاز به جبران افزایش دما باشد، به عنوان مثال، یک بالابر آب در یک ساختمان 20 طبقه، که در هر طبقه آن سه راهی برای سیم کشی آپارتمان نصب شده است، جبران می شود. برای افزایش دما می توان با نصب تکیه گاه های ثابت انجام داد. برای این کار، گیره های کشویی معمولی در دو طرف سه راهی پشت آستین های کشویی نصب می شود.

تشکیل یک تکیه گاه ثابت به عنوان جبران کننده انبساط حرارتی خط لوله.

گیره ها اجازه نمی دهند قسمت شکل دار به سمت بالا یا پایین حرکت کند. بنابراین، مقطع بلند به تعداد زیادی مقاطع کوتاه برابر با ارتفاع کف تقریباً 3 متر تقسیم می شود، همانطور که از فرمول محاسبه به یاد داریم، ازدیاد طول حرارتی با طول مقطع نسبت مستقیم دارد و ما آن را کاهش داده ایم. هنگام نصب تکیه گاه های ثابت در هر طبقه روی رایزر، هیچ جبران کننده دیگری برای انبساط حرارتی خط لوله مورد نیاز نخواهد بود. اگر به عنوان مثال، یک رایزر "بیکار" وجود دارد که در تمام طول خود شاخه های جانبی ندارد، می توانید به طور مصنوعی، به عنوان مثال، کوپلینگ های مساوی را روی این رایزر نصب کنید و همانطور که در بالا توضیح داده شد، تکیه گاه های ثابت روی آنها ایجاد کنید. برای کاهش هزینه ها می توانید اتصالات انبساط L یا U شکل را روی رایزر نصب کنید یا درز انبساط دمنده را نصب کنید.

خطوط لوله پلیمری برای تاسیسات لوله کشی و گرمایش باز مدرن

خطوط لوله فلزی پلیمری مدرن یک لوله پلی اتیلن متقاطع هستند که در آن یک لایه آلومینیوم به طور محکم به یک لایه داخلی خود نگهدارنده PE-Ha چسبانده شده است. چنین خطوط لوله ای کمترین ضریب انبساط حرارتی را دارند، زیرا لایه آلومینیومی انبساط حرارتی را جبران می کند و لایه پلیمری داخلی را از تغییر شکل حرارتی حفظ می کند.

ضریب انبساط حرارتی خطوط لوله فلزی پلیمری تنها 0.026 میلی متر بر متر K است که 5.76 برابر کمتر از خطوط لوله معمولی ساخته شده از پلی اتیلن متقابل است.

ازدیاد طول یک بخش از خط لوله فلزی پلیمری به طول 10 متر در دمای محیط (یعنی دمای نصب 20 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای عملیاتی 70 درجه سانتیگراد) تنها خواهد بود:

ΔL = L α (t حداکثر کار. – نصب t) = 10 0.026 (70 – 20) = 13 میلی متر.

برای مقایسه: ما قبلا کشیدگی حرارتی یک خط لوله معمولی PE-Xa به طول 10 متر را محاسبه کردیم که به 75 میلی متر می رسید.

بنابراین، خطوط لوله فلزی پلیمری به عنوان خطوط لوله برای نصب باز قرار می گیرند. اما گزینه با لوله های فلزی پلیمری گران تر خواهد بود، زیرا ... قیمت این لوله ها بیشتر از لوله های پلی اتیلن متقابل PE-Xa معمولی است.

ز نتیجه

نادیده گرفتن افزایش دمای خطوط لوله ساخته شده از پلی اتیلن متقاطع PE-Xa در هنگام تخمگذار باز توزیع و نصب آب غیرممکن است. سیستم گرمایش. برای جبران کشیدگی، باید از یکی از روش های ذکر شده در مقاله استفاده کرد، که دقیقاً از توصیه های سازنده پیروی می کند.

اندازه فونت

تصمیم Gosgortekhnadzor فدراسیون روسیه مورخ 10-06-2003 80 در مورد تصویب قوانین طراحی و عملیات ایمن فناوری... مربوط به سال 2018

5.6. جبران تغییر شکل دمای خطوط لوله

5.6.1. تغییر شکل های دما باید با پیچ ها و خم های مسیر خط لوله جبران شود. اگر غیرممکن است که خود را به جبران خود محدود کنید (به عنوان مثال، در بخش های کاملاً مستقیم با طول قابل توجهی)، جبران کننده های U شکل، لنز، موج دار و سایر جبران کننده ها روی خطوط لوله نصب می شوند.

در مواردی که طراحی شامل تصفیه بخار یا آب گرمظرفیت جبرانی خطوط لوله باید برای این شرایط طراحی شود.

5.6.2. استفاده از جبران کننده های جعبه پرکن در خطوط لوله فرآیندی که رسانه های گروه A و B را حمل می کنند مجاز نیست.

نصب لنز، جعبه پرکن و جبران کننده های موجدار روی خطوط لوله با فشار اسمی بیش از 10 مگاپاسکال (100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع) مجاز نمی باشد.

5.6.3. اتصالات انبساط U شکل باید برای خطوط لوله فرآیند در همه دسته ها استفاده شود. آنها یا از لوله های جامد خم شده، یا با استفاده از زانوهای خمیده، منحنی شدید یا جوش داده شده ساخته می شوند.

5.6.4. برای اتصالات انبساط U شکل باید از خم های خمیده فقط از لوله های بدون درز و خم های جوشی باید از لوله های بدون درز و درز مستقیم استفاده شود. استفاده از خم های جوش داده شده برای ساخت اتصالات انبساط U شکل مطابق با دستورالعمل های بند 2.2.37 این قوانین مجاز است.

5.6.5. استفاده از لوله های آب و گاز برای ساخت درزهای انبساط U شکل مجاز نیست و لوله های جوشی الکتریکی با درز مارپیچی فقط برای مقاطع مستقیم درزهای انبساط توصیه می شود.

5.6.6. درزهای انبساط U شکل باید به صورت افقی نصب شوند و شیب کلی مورد نیاز را حفظ کنند. به عنوان یک استثنا (اگر منطقه محدود) آنها را می توان به صورت عمودی با یک حلقه بالا یا پایین با مناسب قرار داد دستگاه زهکشیدر پایین ترین نقطه و دریچه های هوا.

5.6.7. قبل از نصب، جبران کننده های U شکل باید به همراه دستگاه های اسپیسر روی خطوط لوله نصب شوند که پس از محکم کردن خطوط لوله به تکیه گاه های ثابت، جدا می شوند.

5.6.8. اتصالات انبساط لنز، محوری، و همچنین اتصالات انبساط لنز لولایی، برای خطوط لوله فرآیند مطابق با اسناد نظارتی و فنی استفاده می شود.

5.6.9. هنگام نصب جبران کننده های عدسی بر روی خطوط لوله گاز افقی با گازهای متراکم کننده، باید برای هر لنز زهکشی کندانس در نظر گرفته شود. اتصال لوله زهکشی از لوله بدون درز ساخته شده است. هنگام نصب جبران کننده های لنز با آستین داخلی روی خطوط لوله افقی، تکیه گاه های راهنما باید در هر طرف جبران کننده در فاصله حداکثر 1.5 DN از جبران کننده ارائه شود.

5.6.10. هنگام نصب خطوط لوله، دستگاه های جبران کننده باید از قبل کشیده یا فشرده شده باشند. میزان کشش اولیه (فشرده سازی) دستگاه جبران کننده در نشان داده شده است مستندات پروژهو در پاسپورت خط لوله. میزان کشش را می توان با مقدار اصلاح با در نظر گرفتن دما در حین نصب تغییر داد.

5.6.11. کیفیت اتصالات انبساط برای نصب در خطوط لوله فرآیند باید توسط گذرنامه یا گواهی تایید شود.

5.6.12. هنگام نصب یک جبران کننده، داده های زیر در گذرنامه خط لوله وارد می شود:

مشخصات فنی، سازنده و سال ساخت جبران کننده؛

فاصله بین تکیه گاه های ثابت، غرامت لازم، مقدار پیش کشش;

دمای هوای محیط هنگام نصب جبران کننده و تاریخ.

5.6.13. محاسبه جبران کننده های U شکل، L و Z شکل باید مطابق با الزامات مستندات نظارتی و فنی انجام شود.

190. جبران تغییر شکل های دما با چرخش و خم شدن مسیر خط لوله توصیه می شود. اگر محدود کردن خود به خود جبرانی غیرممکن باشد (در بخش های کاملاً مستقیم با طول قابل توجه و غیره)، جبران کننده های U شکل، لنز، موج دار و سایر جبران کننده ها روی خطوط لوله نصب می شوند.

در مواردی که مستندات طراحی دمیدن بخار یا آب گرم را پیش بینی می کند، توصیه می شود برای توانایی جبران به این شرایط تکیه کنید.

192. استفاده از درزهای انبساط U شکل برای خطوط لوله فرآیند همه دسته ها توصیه می شود. توصیه می شود آنها را یا از لوله های جامد خم کنید یا از خم های خمیده، منحنی شدید یا جوش داده شده استفاده کنید.

در مورد کشش اولیه (فشرده سازی) جبران کننده، توصیه می شود مقدار آن در اسناد طراحی نشان داده شود.

193. برای درزهای انبساط U شکل به دلایل ایمنی ایجاد خمیدگی از لوله های بدون درز و خم های جوشی از لوله های بدون درز و درز مستقیم جوش داده شده توصیه می شود.

194. استفاده از لوله های آب و گاز برای ساخت درزهای انبساط U شکل توصیه نمی شود، اما لوله های جوشی الکتریکی با درز مارپیچی برای مقاطع مستقیم درزهای انبساط مجاز است.

195. به دلایل ایمنی، نصب درزهای انبساط U شکل به صورت افقی با حفظ شیب کلی توصیه می شود. در موارد موجه (با محدوده محدود) می توان آنها را به صورت عمودی با یک حلقه بالا یا پایین با دستگاه زهکشی مناسب در پایین ترین نقطه و دریچه های هوا قرار داد.

196. توصیه می شود قبل از نصب، جبران کننده های U شکل به همراه دستگاه های اسپیسر روی خطوط لوله نصب شود که پس از محکم نمودن خطوط لوله به تکیه گاه های ثابت حذف می شوند.

197. درزهای انبساط لنز، محوری و همچنین درزهای انبساط عدسی لولایی، توصیه می شود برای خطوط لوله فرآیند مطابق با اسناد هنجاری و فنی استفاده شوند.

198. هنگام نصب جبران کننده های عدسی بر روی خطوط لوله گاز افقی با گازهای متراکم کننده، به دلایل ایمنی توصیه می شود برای هر عدسی زهکشی میعانات ایجاد شود. به دلایل ایمنی، توصیه می شود که اتصال لوله تخلیه از یک لوله بدون درز انجام شود. هنگام نصب جبران کننده های لنز با یک آستین داخلی بر روی خطوط لوله افقی در هر طرف جبران کننده، به دلایل ایمنی توصیه می شود که تکیه گاه های راهنما را در فاصله حداکثر 1.5 DN از جبران کننده نصب کنید.

199. هنگام نصب خطوط لوله، توصیه می شود که دستگاه های جبران کننده به دلایل ایمنی از قبل کشیده یا فشرده شوند. توصیه می شود میزان کشش اولیه (فشرده سازی) دستگاه جبران کننده را در اسناد طراحی و در گذرنامه خط لوله ذکر کنید. میزان کشش را می توان با مقدار اصلاح با در نظر گرفتن دما در حین نصب تغییر داد.

200. توصیه می شود کیفیت درزهای انبساط نصب شده روی خطوط لوله فرآیندی با پاسپورت یا گواهی تایید شود.

201. هنگام نصب جبران کننده، توصیه می شود داده های زیر را در گذرنامه خط لوله وارد کنید:

مشخصات فنی، سازنده و سال ساخت جبران کننده؛

فاصله بین تکیه گاه های ثابت، جبران، میزان پیش تنش؛

دمای هوای محیط هنگام نصب جبران کننده و تاریخ نصب.

202. محاسبه جبران کننده های U شکل، L و Z شکل مطابق با الزامات مستندات هنجاری و فنی توصیه می شود.

جبران تغییر شکل های دمایی خطوط لوله فولادی از اهمیت استثنایی در فناوری انتقال حرارت برخوردار است.

اگر هیچ جبرانی برای تغییر شکل دما در خط لوله وجود نداشته باشد، با گرمایش قوی، تنش های مخرب بزرگی می تواند در دیواره خط لوله ایجاد شود. مقدار این تنش ها را می توان با استفاده از قانون هوک محاسبه کرد

, (7.1)

جایی که E- مدول الاستیسیته طولی (برای فولاد E= 2 10 5 مگاپاسکال)؛ من- تغییر شکل نسبی

با افزایش دما، طول لوله لبر Dtازدیاد طول باید باشد

که در آن a ضریب کشیدگی خطی، 1/K است (برای فولاد کربن a= 12-10 -6 1/K).

اگر قسمتی از لوله گیر کرده باشد و هنگام گرم شدن کشیده نشود، فشرده سازی نسبی آن است

از محلول مشترک (7.1) و (7.3) می توان تنش فشاری ناشی از آن را پیدا کرد لوله فولادیهنگام گرم کردن یک بخش مستقیم (بدون جبران کننده) از خط لوله

برای فولاد s= 2.35 D تی MPa

همانطور که از (7.4) مشاهده می شود، تنش فشاری ایجاد شده در یک بخش مستقیم فشرده شده خط لوله به قطر، ضخامت دیواره و طول خط لوله بستگی ندارد، بلکه فقط به ماده (مدول الاستیک و ضریب کشیدگی خطی) بستگی دارد. و اختلاف دما

نیروی فشاری که هنگام گرم شدن خط لوله مستقیم بدون جبران ایجاد می شود با فرمول تعیین می شود

, (7.5)

جایی که f- سطح مقطع دیواره های خط لوله، متر مربع.

با توجه به ماهیت آنها، تمام جبران کننده ها را می توان به دو گروه تقسیم کرد: محوریو شعاعی

جبران کننده های محوری برای جبران انبساط حرارتی بخش های مستقیم خط لوله استفاده می شود.

جبران شعاعی را می توان در هر پیکربندی خط لوله استفاده کرد. جبران شعاعی به طور گسترده در خطوط لوله حرارتی گذاشته شده در قلمرو شرکت های صنعتی و با قطرهای کوچک خطوط لوله حرارتی (تا 200 میلی متر) - همچنین در شبکه های گرمایش شهری استفاده می شود. روی خطوط لوله گرمایش با قطر بزرگ که در زیر معابر شهری گذاشته شده اند، عمدتاً نصب می شوند اتصالات انبساط محوری.

جبران محوریدر عمل از دو نوع جبران کننده محوری استفاده می شود: امن و الاستیک.

در شکل شکل 7.27 یک جبران کننده جعبه چاشنی یک طرفه را نشان می دهد. بین شیشه 1 و بدنه 2 جبران کننده یک مهر و موم غده وجود دارد 3. بسته بندی غده که چگالی را تضمین می کند، بین حلقه رانش 4 و بوش زمین 5 بسته می شود. معمولاً بسته بندی از حلقه های آزبست مربعی ساخته می شود. آغشته به گرافیت جبران کننده به خط لوله جوش داده می شود، بنابراین نصب آن بر روی خط منجر به افزایش تعداد اتصالات فلنج نمی شود.

برنج. 7.27. جبران کننده جعبه پرکن یک طرفه:
1 - شیشه؛ 2 - بدن؛ 3 - بسته بندی 4 - حلقه رانش 5 – کتاب زمینی

در شکل شکل 7.28 سطح مقطع جبران کننده جعبه پرکن دو طرفه را نشان می دهد. عیب انواع درزهای انبساط غده ای غده است که نیاز به نگهداری سیستماتیک و دقیق در حین کار دارد. بسته بندی در جعبه پرکننده فرسوده می شود، به مرور زمان خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهد و شروع به نشت مایع خنک کننده می کند. سفت کردن امنتوم در این موارد نتیجه مثبتی ندارد، بنابراین، پس از آن دوره های خاصبا گذشت زمان، مهر و موم باید قطع شود.

برنج. 7.28. جبران کننده جعبه پرکن دو طرفه

همه انواع جبران کننده های الاستیک از این اشکال عاری هستند.

در شکل شکل 7.29 بخشی از یک جبران کننده دم سه موجی را نشان می دهد. برای کاهش مقاومت هیدرولیکی، یک لوله صاف در داخل قسمت دم جوش داده می شود. بخش های دم معمولا از فولادهای آلیاژی یا آلیاژی ساخته می شوند.
در کشور ما اتصالات انبساط دم از فولاد 08Х18Н10Т ساخته می شود.

برنج. 7.29. جبران کننده دم سه موج

ظرفیت جبرانی درزهای انبساط دم معمولاً با نتایج آزمایش تعیین می شود یا بر اساس داده های سازنده گرفته می شود. برای جبران تغییر شکل های حرارتی بزرگ، چندین بخش دم به صورت سری به هم متصل می شوند.

واکنش محوری درزهای انبساط دمش مجموع دو جمله است

, (7.6)

جایی که به– واکنش محوری از جبران درجە حرارت، ناشی از تغییر شکل موج در طول انبساط حرارتی خط لوله، N; SD– واکنش محوری ناشی از فشار داخلی، N.

برای افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل دم تحت تاثیر فشار داخلی، درزهای انبساط بدون بارگیری از فشار داخلی با چیدمان مناسب بخش های دم در بدنه جبران کننده ساخته شده از یک لوله با قطر بزرگتر ساخته می شوند. این طراحی جبران کننده در شکل نشان داده شده است. 7.30

برنج. 7.30 جبران کننده دم متعادل:
ل p - طول در حالت کشش؛ لсж - طول فشرده

یک روش امیدوارکننده برای جبران تغییر شکل های دما می تواند استفاده از لوله های خود جبران کننده باشد. در تولید لوله های جوش مارپیچی از نوار ورق فلزیک شیار طولی به عمق تقریبی 35 میلی متر با یک غلتک بر روی آن اکسترود می شود. پس از جوشکاری چنین ورق، شیار به یک راه راه مارپیچی تبدیل می شود که می تواند تغییر شکل دمای خط لوله را جبران کند. آزمایش تجربی چنین لوله هایی نتایج مثبتی را نشان داد.

جبران شعاعیبا جبران شعاعی، تغییر شکل حرارتی خط لوله توسط خم های درج های الاستیک ویژه یا چرخش های طبیعی (خم) مسیر بخش های جداگانه خود خط لوله درک می شود.

آخرین روش برای جبران تغییر شکل های حرارتی، که به طور گسترده در عمل استفاده می شود، نامیده می شود جبران طبیعیمزایای این نوع جبران نسبت به انواع دیگر: سادگی طراحی، قابلیت اطمینان، عدم نیاز به نظارت و نگهداری، تخلیه تکیه گاه های ثابت از نیروهای فشار داخلی. نقطه ضعف جبران طبیعی، حرکت عرضی بخش های تغییر شکل یافته خط لوله است که نیاز به افزایش عرض کانال های غیر عبوری دارد و استفاده از عایق پس انداز و سازه های بدون کانال را پیچیده می کند.

محاسبه جبران طبیعی شامل یافتن نیروها و تنش های ایجاد شده در خط لوله تحت تأثیر تغییر شکل الاستیک، انتخاب طول بازوهای متقابل خط لوله و تعیین جابجایی جانبی بخش های آن در طول جبران است. روش محاسبه بر اساس قوانین اساسی تئوری الاستیسیته است که تغییر شکل ها را با نیروهای فعال متصل می کند.

بخش‌های خط لوله که تغییر شکل‌های دما را در طول جبران طبیعی درک می‌کنند، از خم‌ها (زانویی) و بخش‌های مستقیم تشکیل شده‌اند. خمش انعطاف پذیری خط لوله را افزایش می دهد و ظرفیت جبران آن را افزایش می دهد. تأثیر زانوهای خم شده بر ظرفیت جبران به ویژه در خطوط لوله با قطر زیاد قابل توجه است.

خم شدن مقاطع منحنی لوله ها با صاف شدن مقطع همراه است که از حالت گرد به بیضوی تبدیل می شود.

در شکل شکل 7.31 یک لوله منحنی با شعاع انحنا را نشان می دهد آر.اجازه دهید با دو بخش برجسته کنیم abو سی دیعنصر لوله هنگام خم کردن دیواره لوله، نیروهای کششی در سمت محدب و نیروهای فشاری در سمت مقعر ایجاد می شوند. هر دو نیروی کششی و فشاری نتیجه می دهند تی،نرمال به محور خنثی

برنج. 7.31. صاف شدن لوله هنگام خم شدن

ظرفیت جبرانی درزهای انبساط را می توان با پیش کشش آنها در حین نصب به میزان نصف ازدیاد طول حرارتی خط لوله دو برابر کرد. بر اساس روش فوق، معادلاتی برای محاسبه حداکثر تنش خمشی و ظرفیت جبرانی جبران کننده های متقارن در انواع مختلف به دست آمد.

محاسبه حرارتی

مسئله محاسبه حرارتی شامل حل است سوالات زیر:

· تعیین تلفات حرارتی یک خط لوله حرارتی.

· محاسبه میدان دما در اطراف خط لوله حرارتی، یعنی تعیین دمای عایق، هوا در کانال، دیواره کانال و خاک.

· محاسبه افت دمای مایع خنک کننده در طول خط لوله گرما.

· انتخاب ضخامت عایق حرارتی لوله حرارتی.

مقدار گرمای عبوری در واحد زمان از طریق زنجیره ای از مقاومت های حرارتی متصل به سری با فرمول محاسبه می شود.

جایی که q- خاص تلفات حرارتیلوله های حرارتی؛ تی- دمای مایع خنک کننده، درجه سانتیگراد؛ به- دمای محیط، درجه سانتیگراد؛ آر- مقاومت حرارتی کل مدار خنک کننده-محیط (مقاومت حرارتی عایق لوله حرارتی).

هنگام انجام محاسبات حرارتی شبکه های گرمایشی، معمولاً لازم است جریان گرما از طریق لایه ها و سطوح استوانه ای مشخص شود.

تلفات حرارتی خاص qو مقاومت های حرارتی آرمعمولاً به واحد طول لوله حرارتی اطلاق می شوند و به ترتیب بر حسب W/m و (m K)/W اندازه گیری می شوند.

در یک خط لوله عایق که توسط هوای بیرون احاطه شده است، گرما باید از چهار مقاومت متصل به صورت سری عبور کند: سطح داخلی. لوله کار، دیوار لوله، لایه عایق و سطح عایق خارجی. از آنجایی که مقاومت کل است جمع حسابیسپس مقاومت های متصل به سری

R = R در + R tr + R i + R n, (7.8)

جایی که R در, R tr, R وو R n– مقاومت حرارتی سطح داخلی لوله کار، دیواره لوله، لایه عایق و سطح خارجی عایق.

در لوله های حرارتی عایق، مقاومت حرارتی لایه عایق حرارتی از اهمیت اولیه برخوردار است.

در محاسبات حرارتی دو نوع مقاومت حرارتی وجود دارد:

· مقاومت سطح

· مقاومت لایه

مقاومت حرارتی سطح.مقاومت حرارتی یک سطح استوانه ای است

جایی که پی دی- سطح 1 متر طول لوله حرارتی، متر؛ آ– ضریب انتقال حرارت از سطح

برای تعیین مقاومت حرارتی سطح لوله حرارتی، دانستن دو کمیت ضروری است: قطر لوله حرارتی و ضریب انتقال حرارت سطح. قطر لوله حرارتی در طول محاسبه حرارتی مشخص شده است. ضریب انتقال حرارت از سطح بیرونی لوله حرارتی به هوای اطراف مجموع دو عبارت است - ضریب انتقال حرارت تشعشع یک لو ضریب انتقال حرارت جابجایی یک به:

ضریب انتقال حرارت تشعشع یک لمی توان با استفاده از فرمول استفان بولتزمن محاسبه کرد:

, (7.10)

جایی که با- انتشار تی- دمای سطح تابش، درجه سانتیگراد.

تابش یک جسم کاملا سیاه، یعنی. سطحی که تمام پرتوهای تابیده شده روی آن را جذب می کند و چیزی را منعکس نمی کند، با= 5.7 W/(m K) = 4.9 kcal/(h m2 K4).

تابش اجسام "خاکستری" که شامل سطوح خطوط لوله و سازه های عایق عایق نشده است، 4.4 - 5.0 W/(m 2 K 4) است. ضریب انتقال حرارت از یک لوله افقی به هوا در طول جابجایی طبیعی W/(m K) را می توان با استفاده از فرمول ناسلت تعیین کرد.

, (7.11)

جایی که د- قطر بیرونی لوله حرارتی، متر؛ تی, به- دمای سطح و محیط، درجه سانتیگراد.

با همرفت اجباری هوا یا باد، ضریب انتقال حرارت

, (7.12)

جایی که w– سرعت هوا، m/s

فرمول (7.12) برای w> 1 متر بر ثانیه و د> 0.3 متر

برای محاسبه ضریب انتقال حرارت با استفاده از (7.10) و (7.11) باید دمای سطح را دانست. از آنجایی که هنگام تعیین تلفات حرارتی، دمای سطح لوله حرارتی معمولاً از قبل ناشناخته است، مشکل با روش تقریب های متوالی حل می شود. ضریب انتقال حرارت سطح بیرونی لوله حرارتی از پیش تنظیم شده است آ، ضررهای خاص را پیدا کنید qو دمای سطح تی، صحت مقدار دریافتی را بررسی کنید آ.

هنگام تعیین تلفات حرارتی لوله های حرارتی عایق شده، محاسبات تأیید لازم نیست، زیرا مقاومت حرارتی سطح عایق در مقایسه با مقاومت حرارتی لایه آن کوچک است. بنابراین، یک خطای 100٪ در انتخاب ضریب انتقال حرارت سطح معمولا منجر به خطا در تعیین اتلاف حرارت 3-5٪ می شود.

برای تعیین اولیه ضریب انتقال حرارت سطح یک لوله حرارتی عایق شده، W/(m K)، زمانی که دمای سطح ناشناخته است، می توان فرمول را توصیه کرد.

, (7.13)

جایی که w– سرعت هوا، m/s

ضرایب انتقال حرارت از خنک کننده به سطح داخلی خط لوله بسیار بالا است، که چنین مقادیر کم مقاومت حرارتی سطح داخلی خط لوله را تعیین می کند که می تواند در محاسبات عملی نادیده گرفته شود.

مقاومت حرارتی لایهبیان مقاومت حرارتی یک لایه استوانه ای همگن به راحتی از معادله فوریه بدست می آید که شکل

جایی که ل- هدایت حرارتی لایه؛ د 1 , د 2- قطر داخلی و خارجی لایه.

برای محاسبات حرارتی، تنها لایه هایی با مقاومت حرارتی بالا قابل توجه هستند. چنین لایه هایی عبارتند از عایق حرارتی، دیوار کانال، توده خاک. به این دلایل، هنگام انجام محاسبات حرارتی لوله های حرارتی عایق شده، معمولاً مقاومت حرارتی دیواره فلزی لوله کار در نظر گرفته نمی شود.

مقاومت حرارتی سازه های عایق خطوط لوله حرارتی بالای زمین.در لوله های حرارتی بالای زمین بین مایع خنک کننده و هوای بیرون، مقاومت های حرارتی زیر به صورت سری وصل می شوند: سطح داخلیلوله کار، دیواره آن، یک یا چند لایه عایق حرارتی، سطح بیرونیلوله های گرمایش

دو مقاومت حرارتی اول معمولاً در محاسبات عملی نادیده گرفته می شوند.

گاهی عایق حرارتیانجام چند لایه، بر اساس مختلف دماهای مجازبرای قابل اجرا مواد عایقیا به دلایل اقتصادی به منظور جایگزینی جزئی مواد گران قیمتعایق ارزان تر

مقاومت حرارتی عایق چند لایه برابر است با مجموع محاسباتی مقاومت حرارتی لایه های متوالی اعمال شده.

مقاومت حرارتی عایق استوانه ای با افزایش نسبت قطر بیرونی به داخلی آن افزایش می یابد. بنابراین، در عایق چند لایه، توصیه می شود اولین لایه ها را از موادی که رسانایی حرارتی کمتری دارد، قرار دهید که منجر به بیشترین استفاده موثرمواد عایق

میدان دمای یک خط لوله حرارتی بالای سرمیدان دمایی لوله حرارتی بر اساس معادله تعادل حرارتی محاسبه می شود. در این حالت، از شرایطی پیش می‌رویم که در حالت حرارتی پایدار، مقدار گرمای جریان یافته از مایع خنک‌کننده به سطح استوانه‌ای متحدالمرکز که از هر نقطه‌ای در میدان می‌گذرد، برابر با مقدار گرمای جاری از این سطح متحدالمرکز به محیط خارجی

دمای سطح عایق حرارتی از معادله تعادل حرارتی برابر خواهد بود

. (7.15)

مقاومت حرارتی خاکدر خطوط لوله حرارتی زیرزمینی، مقاومت خاک به عنوان یکی از مقاومت های حرارتی متصل به صورت سری درگیر است.

هنگام محاسبه تلفات حرارتی برای دمای محیط بهبه عنوان یک قاعده، آنها دمای طبیعی خاک را در عمق محور لوله حرارتی می گیرند.

فقط در اعماق کوچک محور لوله حرارتی ( h/d < 2) за температуру окружающей среды принимают естественную температуру поверхности грунта.

مقاومت حرارتی خاک را می توان با استفاده از فرمول Forchheimer تعیین کرد (شکل 7.32).

, (7.16)

جایی که ل- هدایت حرارتی خاک؛ ساعت- عمق محور لوله حرارتی؛ د- قطر لوله حرارتی

هنگام گذاشتن خطوط لوله حرارتی زیرزمینی در کانال هایی که شکلی غیر از استوانه دارند، در (7.16) به جای قطر، قطر معادل را جایگزین کنید.

جایی که اف- سطح مقطع کانال، متر؛ پ- محیط کانال، m.

هدایت حرارتی خاک عمدتاً به رطوبت و دمای آن بستگی دارد.

در دمای خاک 10 تا 40 درجه سانتی گراد، هدایت حرارتی خاک با رطوبت متوسط ​​در محدوده 1.2 - 2.5 W/(m K) است.