Calcul de lucru practic al scuturilor de căldură

Lucrare practică: Calculul scuturilor termice.

Scopul lecției: Determinați temperatura ecranului metalic. Determinați cantitatea necesară de apă curentă. Determinați grosimea optimă a izolației termice.

Sarcina lecției practice:

consolidarea și aprofundarea cunoștințelor teoretice pe această temă.

dobândirea abilităților de calcul pentru dispozitivele de protecție termică.

dobândirea experienței de muncă cu literatura de referință normativă.

Protecția împotriva radiațiilor termice are o mare importanță igienică și tehnică și economică. Pentru a localiza pierderile de căldură și pentru a proteja locurile de muncă, în funcție de intensitatea radiației termice (densitatea fluxului de căldură), se folosesc multe tipuri de ecrane opace, translucide și transparente.

Principiul de funcționare al ecranelor sunt împărțite în reflexiv-căldură, radiator absorbant de căldură și (anexa 3.1). Atribuirea ecranului la un grup sau altul se face în funcție de faptul dacă capacitatea de a exprima mai puternic. La construirea ecranului au tendința de a obține o emisivitate scăzută atât suprafețele sale (ca ecranele de reflectare a căldurii), rezistență termică ridicată și condițiile favorabile pentru mișcarea naturală a aerului de-a lungul ecranului (pentru îndepărtarea căldurii prin convectie) (ecrane, cum ar fi absorbant de căldură). Următoarele sunt exemple de calcule pentru diferite tipuri de ecrane.

Ecranele metalice de protecție împotriva căldurii sunt folosite pentru a localiza sursele de căldură radiantă, protecția împotriva radiațiilor la locul de muncă și pentru a reduce temperatura suprafețelor din jurul locului de muncă (1).

Temperatura ecranelor metalice, utilizată pentru ecranarea diferitelor suprafețe termoizolante (zidărie), este determinată de formula

Unde T0 este temperatura ecranului, K

T1 este temperatura sursei de radiație a suprafeței ecranate, K

T2 este valoarea medie a temperaturii aerului în zona de lucru, K

A = (1.2) este gradul de negru redus între suprafața ecranată și ecran;

ε1 - gradul de negru al suprafeței ecranate;

ε2 - gradul de întunecime a ecranului, această formulă este utilizată cu condiția ca T1> T0> T2 (temperatura suprafeței ecranată, iar ecranul deasupra scuturilor termice echipament, constructii de cladiri din jur, și temperatura), adică Încărcarea căldurii către ecran din exterior este mică și poate fi neglijată.

Valoarea ε1 și ε2 este determinată de apendicele 1.2, iar negura redusă a lui A este dată de formula (1.2).

Calcularea ecranelor de disipare a căldurii.

Dispozitivele de disipare a căldurii sunt plăci sudate din podea din tablă de oțel de 2-3 mm grosime, în care circulă apă tehnică. Apa aici este mediul care absoarbe căldura și o duce departe. Temperatura peretelui exterior al plăcii este determinată de grosimea acesteia, de debitul de apă și de temperatura inițială.

Chiuvetele de chiuveta sunt instalate în zona capacelor de deschidere, ușilor, clapelor etc. la o distanță de 500-600 mm de suprafața fierbinte și la o distanță de 15-20 mm de suprafață fără deschideri. Ecranarea cuptoarele de suprafață disipatoare de căldură trebuie să furnizeze suprafața exterioară a ecranului temperatura sub 30-35 0 C în zona de lucru (dar nu sub 20 0 C) și 40-45 0 C este zona de lucru. La o diferență de temperatură între apa de ieșire și cea de intrare mai mare de 10 grade, este necesară o cantitate mare de apă care circulă în sistem, ceea ce face dificilă aplicarea ecologică a ecranelor de disipare a căldurii. Având în vedere acest lucru, calculul ecranelor de disipare a căldurii se reduce la determinarea debitului de apă.

Cantitatea de căldură transmisă prin radiație cu 1 m 2 de perete fierbinte în apă este determinată de formula

Unde C0 este emisivitatea unui corp absolut negru, egală cu 5,67 W / m 2 K 4;

Apr - negru redus, egal cu

Unde ε1 și ε2 sunt gradul de negru a peretelui fierbinte și a foii de oțel a ecranului, respectiv;

T1 este temperatura peretelui fierbinte, K

T2 este temperatura peretelui ecranului, K

Cantitatea necesară de apă pentru răcirea ecranului (G) este egală cu

În cazul în care a este coeficientul de absorbție al razelor infraroșii de materialul ecranului și de apă egal cu

F - suprafața pereților ecranului, m 2

C - capacitatea de căldură a apei, egală cu 4,19-10 3 J / kg.K

tux - temperatura de ieșire a apei (nu mai mult de 35 0 С)

tn - temperatura apei de intrare

Calcularea ecranelor de absorbție a căldurii.

ecrane de absorbție de căldură sunt utilizate pe scară largă în magazine calde. Ca un exemplu al ecranului și calcularea peretelui de absorbție a căldurii, ia în considerare o stație cu două straturi de control (1.3), în cazul în care stratul exterior, care se bazează pe administrarea de după etaj, dispuse cărămidă ceramică refractară, și un (izolator) strat interior de ultralegkovesa caolin. Calculul se reduce la determinarea grosimii stratului de izolație (σ1) și produs prin metoda descrisă în octombrie 142 ± / 2.

Fig.3.3 Graficul temperaturii peretelui cutiei de siguranțe

Valoarea fluxului de căldură Q care intră în stația de comandă se determină în funcție de valoarea rezistenței termice totale, ținând seama de temperatura normalizată τv. care în conformitate cu cerințele standardelor sanitare τ ≤ 45 0 С (condiții de confort твн ≤ 35 0 С)

Rezistență termică totală

Unde RH - rezistența la perceperea căldurii de pe suprafața iradiată, m 2 deg / W;

Rk este rezistența termică a unui perete cu două straturi

RB este rezistența la transferul de căldură a stratului interior

Rezistența termică totală R0 poate fi exprimată ca

Unde τn și τνν - respectiv, temperatura straturilor exterioare și interioare ale zidăriei, 0 С

tn și tv - temperatura aerului din magazin și zona de lucru a stației de comandă, 0 С

Q - fluxul de căldură de la suprafața interioară a zidăriei până la zona de lucru a stației de comandă kW / m 2

Calculul efectuat la temperatura suprafeței interioare a τvn zidărie = 50 0 C. acceptat pe bază de τvn = 50 0 C (peste normele sanitare 50 0 C, care se încadrează în eroarea experimentală) se realizează în practică îndeplini cerințele sanitare standarde. În acest caz, fluxul de căldură

Unde E este transferul de căldură prin radiație din zidărie la o temperatură dată; se poate presupune că pentru τνν = 50 0 Încălzirea emisiilor de căldură prin radiație și convecție este aproximativ egală;

σ este coeficientul de radiație al zidăriei, presupunem că acestea sunt egale cu coeficientul de emisie al unui corp absolut negru.

σ = 5,67 W / m 2 K 4

F este aria suprafeței radiației, presupunem 1 m 2. Rezistența termică a straturilor de zidărie poate fi exprimată

Unde R / k și R / k sunt rezistența termică a straturilor interioare (lumină) și exterioare (șamotă) ale zidăriei, m 2 deg / W

δ1 și δ2 sunt grosimea corespunzătoare straturilor de acoperire, m

λ1 și λ2 sunt conductivitățile termice corespunzătoare materialelor de zidărie, W / mK

Presupunând în formula (1.10), τn = tn. obținem din formulele (1.10) și (1.12)

COMENZI DE PERFORMANȚĂ:

repetarea principalelor întrebări teoretice

soluția de exemple și sarcini pe această temă

îndeplinirea sarcinilor independente.

Opțiuni pentru muncă independentă.

La calcularea ecranelor care reflectă căldura.

1) Care este modul convectiv al transferului de căldură?

2) Ce energie produce substanța încălzită?

3) Ce fel de raze se deosebesc de gradul de incalzire?

4) Ce este radiația infraroșie?

5) Ce determină puterea radiației infraroșii?

6) Legile fundamentale ale radiației infraroșii?

7) Care ar trebui să fie temperatura pentru magazinele fierbinți în timpul verii?

8) Ce dispozitive de protecție termică știți?

9) Ce material este folosit pentru a le face?

Sarcina 1.1. Determinați temperatura ecranului metalic dacă temperatura suprafeței ecranate este T1 = 273 + 70 = 343 K și temperatura aerului în zona de lucru

T2 = 273 + 35 = 308 K. zidărie de cărămidă cuptor închis cu plăci de oțel (ε1 = 0,8), în foaia de aluminiu lustruit, gradul de negreală care ε2 = 0,2 este selectat ca material scut.

Soluție Prin formula (1.2) determinăm gradul redus de negru

Temperatura dorită a ecranului este determinată de formula (1.1)

T0 = 100 = 314,42 K sau 41 ° C

Concluzie. Temperatura primită a ecranului 41 0 С satisface cerințele normelor sanitare СН 245-71, potrivit cărora temperatura echipamentului în locurile de muncă nu trebuie să depășească 45 0 С.

Soluție În conformitate cu apendicele 1.2, negura cărămizilor refractare este ε1 = 0,85, ecranul ε2 = 0,276. Suprafața ecranului este 1x1,5 = 1,5 m 2.

Se determină cantitatea de căldură transmisă prin radiație cu 1 m 2 de perete fierbinte de apă conform formulei (1.3)

Em = C0 Ap [] = 5,67 * 0,267 [] = 514 W / m2 2. unde, folosind formula (1.4)

T1 = 273 +180 = 453 K, T2 = 273 + 33 = 306 K

Cantitatea necesară de apă pentru răcirea ecranului este determinată de formula (1.5)

Zadacha1.3 determina grosimea optima a caolin ultralegkovesa izolației (λ1 = 0,2 W / mK) stație de control bistrat perete, în cazul în care stratul exterior este prevăzut la grosime șamotă δ2 = 0,23 m, cu condiția ca τn = τn = 75 0 C , ti = 18 0 C. de asemenea, precizează că temperatura peretelui interior de la τvn stația de comandă = 25 0 C.

Soluție În conformitate cu formula λ = a + bT (Anexa 1.5), constatăm că conductivitatea termică a șamotului în condițiile problemei

λ2 = 6,672 * 10 -1 + 0,6 * 10 -3 * 298 = 0,6662 + 0,178 = 08460 W / mK

fluxul de căldură Q

Q = 2E = 2σF () 4 - () 4 = 25,67 1 (2,98 4 -2,91 4) = 2 5,67 * 1 (78,66-71,71) = 81,08 W / m. 2. Grosimea necesară a stratului termoizolant conform formulei (1.5) este

1. Care este cantitatea de căldură transmisă prin radiație de la un perete fierbinte de 1 m 2 la apă

45 de minute de basilii. Ministrul berylgen kulik

Calcul de lucru practic al scuturilor de căldură

Республикалық 45minut.kz газеті

ISBN KUӘLIK

Педагогтің ғылыми-әдістемелік қызметі turne Culturaытын құжаттар:

Ғylymi-praktikalyқ konferentsiyalarғa, shyғarmashylyқ konkurstarғa, seminarlarғa, dөңgelek үstelderge, әrtүrlі deңgeydegі pedagogikalyқ oқularғa қatysu; merzіmdі basylymdardaғy, bұқaralyқ aқparat құraldaryndaғy ғylymi-әdіstemelіk Materialdary zhariyalanymdarynyң kөshіrmelerі;

Documente care atestă activitatea științifică și metodologică a profesorului:

participarea la conferințe științifice și practice, competiții creative, seminarii, mese rotunde, lecturi pedagogice de diferite nivele; copii de publicații de materiale științifice și metodologice în presa periodică, mass-media;