Практична робота: Розрахунок теплозахисних екранів.
Мета заняття: Визначити температуру металевого екрану. Визначити необхідну кількість проточної води. Визначити оптимальну товщину теплоізоляції.
Завдання практичного заняття:
- закріплення і поглиблення теоретичних знань по цій темі.
придбання навичок розрахунку по теплозахисних пристроїв.
набуття досвіду роботи з довідковою нормативної літературою.
Захист від теплових випромінювань має велике гігієнічне та технічне та економічне значення. Для локалізації теплових втрат і захисту робочих місць в залежності від інтенсивності теплового опромінення (щільності теплового потоку) використовують багато видів непрозорих, напівпрозорих і прозорих екранів.
За принципом дії екрани поділяються на теплоотражающие, теплопоглинальні і тепловідвідні (додаток 3.1). віднесення екрану до тієї чи іншої групи проводиться в залежності від того, яка здатність більш сильно виражена. При конструюванні екрану прагнуть отримати низький ступінь чорноти обох його поверхонь (як у теплоотражающих екранів), високий термічний опір (як у теплопоглинальних екранів) і сприятливі умови для природного руху повітря уздовж екрану (для конвективного тепловідведення). Нижче наводяться приклади розрахунків для різних типів екранів.
Теплозахисні металеві екрани застосовуються для локалізації джерел променистого тепла, захисту від опромінення на робочих місцях і зниження температури поверхонь, що оточують робоче місце (1).
Температура металевих екранів, застосовується для екранування різних теплоізолюючих поверхонь (кладка печі), визначається за формулою
Де Т0 - температура екрану, К
Т1 - температура джерела випромінювань екраніруемого поверхні, К
Т2 - середнє значення температури повітря в робочій зоні, К
А = (1.2) - наведена ступінь чорноти між екраніруемого поверхнею і екраном;
ε1 - ступінь чорноти екраніруемого поверхні;
ε2 - ступінь чорноти екрану ця формула застосовується за умови, що Т1> T0> T2 (температури екраніруемого поверхні і екрану вище температур навколишніх екранів обладнання, будівельних конструкцій і температури повітря), тобто надходження тепла на екран ззовні мало і їм можна знехтувати.
Значення величини ε1 і ε2 визначається по пріложенію1.2, а наведена ступінь чорноти А - по формулі (1.2).
Розрахунок тепловідвідних екранів.
Тепловідвідні екрани представляють собою підлоги зварні плити із сталевих листів товщиною 2-3мм, в яких циркулюють технічна вода. Вода тут є середовищем, яка поглинає тепло і забирає його. Температура зовнішньої стінки плити визначається її товщиною, швидкістю протікання води і її початковою температурою.
Тепловідвідні екрани встановлюють в зоні відкриваються кришок, дверцят, заслінок і т.д. на відстані 500-600 мм від гарячої поверхні і на відстані 15-20 мм від поверхні без прорізів. Тепловідвідними екранування поверхні печей повинно забезпечувати температуру зовнішньої поверхні екрану не вище 30-35 0 С в робочій зоні (але не нижче 20 0 С) і 40-45 0 С поза робочої зони. При перепаді температур між минає і що входить водою більше 10 градусів потрібна велика кількість води, що циркулює в системі, що ускладнює масове застосування тепловідвідних екранів. Зважаючи на це розрахунок тепловідвідних екранів зводиться до визначення витрат води.
Кількість теплоти, передане випромінюванням з 1м 2 гарячої стінки воді, визначаємо за формулою
Де С0 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, рівний 5,67 Вт / м 2 К 4;
Апр - приведена ступінь чорноти, рівна
Де ε1 і ε2 - ступінь чорноти відповідно гарячої стінки і сталевого листа екрану;
Т1-температура гарячої стінки, К
Т2 - температура стінки екрану, К
Необхідна кількість води для охолодження екрану (G) дорівнює
Де а коефіцієнт поглинання інфрачервоних променів матеріалом екрану і водою, яка дорівнює
F - площа стінки екрану, м 2
С - теплоємність води, рівна 4,19-10 3 Дж / кг.К
tух - температура минає води (не більше 35 0 С)
tn - температура води, що поступає
Розрахунок теплопоглинальних екранів.
Теплопоглинальні екрани знаходять широке застосування в гарячих цехах. Як приклад застосування і розрахунку теплопоглощающего екрану розглянемо двошарову стінку поста управління (1.3), де зовнішній шар, на який спирається перекриття поста управлінні, викладений з шамотної цегли, а внутрішній (теплоізоляційний) шар з каолінового ультралегковеса. Розрахунок зводиться до визначення товщини теплоізоляційного шару (σ1) і проводиться за методикою, викладеною в ОСТ 142- / 2.
Рис.3.3 Графік зміни температури стінки поста упараленія
Величина теплового потоку Q, що надходить в пост управління, визначається в залежності від величини сумарного термічного опору з урахуванням нормованої температури τвн. яка згідно з вимогами санітарних норм τвн ≤ 45 0 С (комфортні умови τвн ≤ 35 0 С)
Сумарне термічний опір
Де RH - опір теплосприй з боку опромінюваної поверхні, м 2 град. / Вт;
Rк - термічний опір двошарової стінки
RB - опір тепловіддачі внутрішнього шару
Сумарне теплове опір R0 може бути виражено як
Де τн і τвн - відповідно температура зовнішнього і внутрішнього шарів кладки, 0 С
tн і tв - температура повітря цеху і робочої зони поста управління, 0 С
Q - тепловий потік від внутрішньої поверхні кладки в робочу зону поста управління кВт / м 2
Розрахунок проводимо при температурі внутрішньої поверхні кладки τвн = 50 0 С. Приймаємо в розрахунку τвн = 50 0 С (вище санітарної норми на 50 0 С, що в межах помилки вимірювання), на практиці досягається виконання вимог санітарних норм. У цьому випадку значення теплового потоку
Де Е - тепловіддача випромінюванням від кладки при даній температурі; можливо припустити, що при τвн = 50 0 Сдолі тепловіддачі випромінюванням і конвекцією приблизно рівні;
σ - коефіцієнт випромінювання кладки, приймаємо рівними коефіцієнту випромінювання абсолютно чорного тіла.
σ = 5,67 Вт / м 2 К 4
F-площа поверхні випромінювання, приймаємо рівною 1 м 2. тепловий опір шарів кладки може бути виражено
Де R / k і R // k - відповідно тепловий опір внутрішнього (легкоатлет) і зовнішній (шамот) шарів кладки, м 2 град / Вт
δ1 і δ2 -відповідність товщини шарів кладки, м
λ1 і λ2 - відповідні теплопровідності матеріалів кладки, Вт / мК
Беручи у формулі (1.10) τн = tн. отримаємо з формул (1.10) і (1.12)
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ:
- повторення основних теоретичних питань
рішення прикладів і завдань з даної теми
виконання самостійних завдань.
Варіанти для самостійної роботи.
До розрахунку теплоотражающих екранів.
1) Що таке конвективний спосіб передачі тепла?
2) Яку енергію випромінюють нагріте речовини?
3) Від ступеня нагріву розрізняють які види променів?
4) Що являє собою інфрачервоне випромінювання?
5) Від чого залежить потужність інфрачервоного випромінювання?
6) Основні закони інфрачервоного випромінювання?
7) Яка повинна бути температура для гарячих цехів в літній період?
8) Які теплозахисні пристрою ви знаєте?
9) Який матеріал використовується для їх виготовлення?
Задача1.1. Визначити температуру металевого екрану, якщо температура екраніруемого поверхні Т1 = 273 + 70 = 343 К і температура повітря в робочій зоні
Т2 = 273 +35 = 308 К. цегляна кладка печі закрита залізними листами (ε1 = 0,8) в якості матеріалу екрану обраний полірувальний алюмінієвий лист, ступінь чорноти якого ε2 = 0,2.
Рішення За формулою (1.2) визначаємо наведену ступінь чорноти
Шукану температуру екрану визначаємо за формулою (1.1)
Т0 = 100 = = 314,42 К або 41 0 С
Висновок. Отримана температура екрану 41 0 С задовольняє вимогам санітарних норм СН 245-71, згідно яких температура обладнання на робочих місцях не повинна перевищувати 45 0 С.
Рішення Згідно додатка (1.2) ступінь чорноти вогнетривкої цегли ε1 = 0,85, екрану ε2 = 0,276. площа екрану 1х1,5 = 1,5 м 2.
Визначаємо кількість теплоти, переданої випромінюванням з 1м 2 гарячої стінки воді по формулі (1.3)
Ем = С0 квітня [] = 5.67 * 0.267 [] = 514 Вт / м 2. де за формулою (1.4)
Т1 = 273 +180 = 453 К, Т2 = 273 + 33 = 306 К
Необхідна кількість води для охолодження екрану визначаємо за формулою (1.5)
Задача1.3 Визначити оптимальну товщину теплоізоляції з каолінового ультралегковеса (λ1 = 0,2 Вт / мК) двошарової стінки поста управління, якщо зовнішній шар викладений з шамоту товщиною δ2 = 0,23 м, за умови, що τн = τn = 75 0 C , t в = 18 0 С. Задаємося також, що температура внутрішньої стінки з боку поста управління τвн = 25 0 С.
Рішення За формулою λ = а + Вт (додаток 1.5) знаходимо що теплопровідність шамоту в умовах поставленого завдання
λ2 = 6,672 * 10 -1 + 0,6 * 10 -3 * 298 = 0,6672 + 0,1788 = 08460 Вт / мК
величина теплового потоку Q
Q = 2 Е = 2σF () 4 - () 4 = 25,67 1 (2,98 4 -2,91 4) = 2 5,67 * 1 (78,66-71,71) = 81,08 Вт / м 2. Шукана товщина теплоізоляційного шару згідно з формулою (1.5) складе
1.Чем одно кількість теплоти, передане випромінюванням з 1м 2 гарячої стінки воді
45minut.kz басилими. Міністрліктен берілген куәлік
Республікалиқ 45minut.kz газеті
ISBN КУӘЛІК
Педагогтің ғилимі-әдістемелік қизметі турали куәландиратин құжаттар:
Ғилимі-практікалиқ конференціяларға, шиғармашилиқ конкурстарға, семінарларға, дөңгелек үстелдерге, әртүрлі деңгейдегі педагогікалиқ оқуларға қатису; мерзімді басилимдардағи, бұқаралиқ ақпарат құралдариндағи ғилимі-әдістемелік матеріалдар жаріяланимдариниң көшірмелері;
Документи, що свідчать про науково-методичної діяльності педагога:
участь в науково-практичних конференціях, творчих конкурсах, семінарах, круглих столах, педагогічних читаннях різного рівня; копії публікацій науково-методичних матеріалів в періодичній пресі, засобах масової інформації;
Презентаціялар
Електрондиқ қоғамдиқ қабилдау портали
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛІКАСИ Білім ЖӘНЕ ҒИЛИМ МІНІСТРЛІГІМЕН ОНЛАЙН-СҰХБАТ
d0bfd0be d0bed0bdd0bbd0b0d0b9d0bd d181d183d185d0b1d0b0d182
«ЗАГОНИ ПРАВОПОРЯДКУ»
