4 Выбор ограждающих конструкций
Для стен:
Бетон 0,2 м
Минеральная вата 0,1 м
Воздушная прослойка 0,02 м
Алюминиевая фольга
Стальной лист 0,003 м
Для пола:
Цементно-песчаная стяжка 0,03 м
Керамзитобетон 0,1 м
Воздушная прослойка 0,1 м
Керамзитобетон 0,15 м
Гидроизоляция 0,01 м
Песчаная подготовка 0,15 м
Для крышки:
Стальной лист 0,02 м
Минеральная вата 0,1 м
Стальной лист 0,03 м
Шпон 0,008м
5 Теплотехнический расчёт
Для расчёта используем метод последовательных приближений.
Исходные данные : стенка камеры – керамзитобетонная
δ=0,3 м;
λ=0,47 Вт/м˚С;
=20ºС; =80ºС – температура в камере (изделия)
– менее 35˚С (выбираем произвольно)
Коэффициент теплопередачи равен:
– коэффициент теплоотдачи при лучистом потоке, Вт/м2˚С
– коэффициент теплоотдачи при конвективном потоке, Вт/м2˚С.
Задаёмся произвольным и при этом значении рассчитываем температуру наружной поверхности камеры:
Для полученной температуры подбираем и и сравниваем с принятым значением:
определяем из критериального уравнения:
где х – линейный размер тела по направлению потока среды (теплоносителя) ,м;
λ – коэффициент теплопроводности среды, омывающей наружную поверхность ограждения, Вт/м˚С;
с и n - коэффициенты, зависящие от произведения:
– критерий Грасгофа,
g = 9,81 м/-ускорение свободного падения;
- разность температуры между поверхностью тела и окружающей средой (при охлаждении тела,
- температура поверхности тела, ˚С;
- температура окружающей среды, ˚С;
- коэффициент кинематической вязкости, /с.
Температура наружной поверхности камеры должна быть менее 35˚С. В противном случае необходимо изменить толщину теплоизоляции в сторону её увеличения. В случае если полученное значение ,близко к принятому, то принятое значение верно, в противном случае принимаем :
)/2.
Рассчитываем значение К, , при вновь принятом коэффициенте теплоотдачи от наружной поверхности ограждения. Данный расчёт осуществляется до момента, когда значение коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности принятого и полученного при расчёте, будет приблизительно равно. Далее принимаются значения, полученные в последнем расчёте (К, ). Расчет производим с точностью до 0,05.
Результаты расчета представим в таблице 4.1
Таблица 3.1 – Расчет ограждающей конструкции методом последовательных приближений
1-е приближение
|
2-е приближение
|
3-е приближение
|
4-е приближение
|
5-е приближение
|
6-е приближение
|
δ
|
0,18
|
δ
|
0,18
|
δ
|
0,18
|
δ
|
0,18
|
δ
|
0,18
|
δ
|
0,18
|
λ
|
0,47
|
λ
|
0,47
|
λ
|
0,47
|
λ
|
0,47
|
λ
|
0,47
|
λ
|
0,47
|
α'нар
|
6,08
|
α'нар
|
5,34
|
α'нар
|
5,07
|
α'нар
|
4,98
|
α'нар
|
4,95
|
α'нар
|
4,94
|
Твн
|
80
|
Твн
|
80
|
Твн
|
80
|
Твн
|
80
|
Твн
|
80
|
Твн
|
80
|
Тц
|
20
|
Тц
|
20
|
Тц
|
20
|
Тц
|
20
|
Тц
|
20
|
Тц
|
20
|
К
|
1,31
|
К
|
1,24
|
К
|
1,21
|
К
|
1,19
|
К
|
1,19
|
К
|
1,19
|
Тнар
|
29,82
|
Тнар
|
32,29
|
Тнар
|
33,62
|
Тнар
|
34,16
|
Тнар
|
34,36
|
Тнар
|
34,42
|
Тр
|
24,91
|
Тр
|
26,14
|
Тр
|
26,81
|
Тр
|
27,08
|
Тр
|
27,18
|
Тр
|
27,21
|
ν
|
16,46
|
ν
|
16,58
|
ν
|
16,64
|
ν
|
16,66
|
ν
|
16,67
|
ν
|
16,68
|
λ
|
2,71
|
λ
|
2,71
|
λ
|
2,72
|
λ
|
2,73
|
λ
|
2,73
|
λ
|
2,73
|
Gr
|
32777596
|
Gr
|
40432860
|
Gr
|
44457374
|
Gr
|
46095113
|
Gr
|
46682014
|
Gr
|
46881988
|
Pr
|
0,70
|
Pr
|
0,699
|
Pr
|
0,699
|
Pr
|
0,699
|
Pr
|
0,699
|
Pr
|
0,699
|
Gr*Pr
|
22944888
|
Gr*Pr
|
28293735
|
Gr*Pr
|
31104081
|
Gr*Pr
|
32247393
|
Gr*Pr
|
32657064
|
Gr*Pr
|
32796644
|
c
|
0,135
|
c
|
0,135
|
c
|
0,135
|
c
|
0,135
|
c
|
0,135
|
c
|
0,135
|
n
|
0,33
|
n
|
0,33
|
n
|
0,33
|
n
|
0,33
|
n
|
0,33
|
n
|
0,33
|
Nu
|
36,25
|
Nu
|
38,85
|
Nu
|
40,08
|
Nu
|
40,56
|
Nu
|
40,73
|
Nu
|
40,79
|
αк
|
3,27
|
αк
|
3,52
|
αк
|
3,64
|
αк
|
3,69
|
αк
|
3,70
|
αк
|
3,71
|
ε
|
0,82
|
ε
|
0,82
|
ε
|
0,82
|
ε
|
0,82
|
ε
|
0,82
|
ε
|
0,82
|
qл
|
44,2
|
qл
|
55,99
|
qл
|
62,45
|
qл
|
65,13
|
qл
|
66, 1
|
qл
|
66,43
|
αл
|
0,89
|
αл
|
1,07
|
αл
|
1,16
|
αл
|
1,20
|
αл
|
1,22
|
αл
|
1,22
|
α''нар
|
4,16
|
α''нар
|
4,59
|
α''нар
|
4,80
|
α''нар
|
4,88
|
α''нар
|
4,92
|
α''нар
|
4,93
|
5.1 Тепловой баланс установки
5.1.1 Период подъема температуры
Таблица-4.1.1 Тепловая обработка изделия (период подъёма температуры)
№
|
Время τ, ч
|
Tp, °C
|
Температура в слоях
|
0,036
|
0,072
|
0,108
|
0,144
|
0,18
|
0
|
0,021
|
20,00
|
20,00
|
20,00
|
20,00
|
20,00
|
20,00
|
1
|
0,042
|
30,23
|
25,12
|
20,00
|
20,00
|
20,00
|
25,12
|
2
|
0,063
|
29,57
|
27,34
|
22,56
|
20,00
|
27,34
|
27,34
|
3
|
0,084
|
31,83
|
29,59
|
23,67
|
21,27
|
29,59
|
29,59
|
4
|
0,105
|
32,64
|
31,11
|
25,43
|
23,64
|
25,43
|
31,11
|
5
|
0,126
|
34,18
|
32,65
|
26,47
|
25,47
|
26,47
|
32,65
|
6
|
0,147
|
35,01
|
33,83
|
27,84
|
27,84
|
27,84
|
33,83
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
143
|
2,982
|
79,64
|
77,12
|
75,44
|
74,60
|
74,60
|
143
|
144
|
3,003
|
80,06
|
77,54
|
75,86
|
75,02
|
75,02
|
144
|
Расходные статьи теплового баланса:
1. Теплота, расходуемая на нагрев бетона.
Расчет расхода теплоты на нагрев изделий приведен в разделе 5.3.
кДж
2. Теплота, расходуемая на нагрев форм.
Теплота расходуемая на нагрев форм учитывается при расчете теплоты на нагрев изделий в разделе 5.3.
кДж
3. Теплота, расходуемая на нагрев ограждающей конструкции.
где n – число слоев ограждения;
– масса i-го слоя, кг;
– средняя температура материала i-го слоя в конце нагрева, ºС;
– начальная температура i-го слоя, ºС.
кДж
где
4. Теплопотери через ограждающие конструкции
где – коэффициент теплопередачи, Вт/м2 ºС;
– площадь ограждающей конструкции;
кДж
где F – площадь ограждающей конструкции:
где Fвн. – внутренняя площадь ограждающей конструкции, м2:
Fнар. – наружная площадь ограждающей конструкции, м2:
5. Теплота теряемая с конденсатом
Расчет теплоты, теряемой с невозвращенным конденсатом, рассчитывается по формуле: ,кДж
где
Gк- количество конденсата, равное 0,8 … 0,9 искомого пара за период;
iк- энтальпия конденсата, уходящего из установки, кДж/кг.
кДж/кг
где
ск- теплоемкость конденсата (для воды ск=4,19), кДж/кг ºС;
tк- температура конденсата.
Рассчитаем энтальпию конденсата по формуле
кДж/кг
Энтальпия пара рассчитывается по формуле
, кДж/кг
где
i ’-энтальпия воды на линии насыщения, кДж/кг (334,92);
r- теплота фазового перехода, кДж/кг (2308,9);
x- степень сухости пара (0,94);
кДж/кг при Р=0,14 Мпа
Общий расход теплоты за период подъема температуры
6. Неучтенные потери
Приходные статьи теплового баланса:
1. Теплота, вносимая теплоносителем
Таблица 5.1.1 – Тепловой баланс установки в период нагрева
Расходные статьи
|
Приходные статьи
|
№
|
Наименование статьи
|
кДж
|
%
|
№
|
Наименование статьи
|
кДж
|
%
|
1
|
Теплота, расходуемая
на нагрев бетона
|
300059
|
54,72
|
1
|
Теплота, вносимая
теплоносителем
|
548402
|
100
|
2
|
Теплота, расходуемая
на нагрев формы
|
195623
|
32,67
|
|
|
|
|
3
|
Теплота, расходуемая на
нагрев ограждающих конструкций
|
44000
|
2,08
|
|
|
|
|
4
|
Теплота, через ограждающую
конструкцию
|
362,34
|
1
|
|
|
|
|
5
|
Теплота теряемая с конденсатом
|
|
4
|
|
|
|
|
6
|
Неучтенные потери
|
35877
|
5,5
|
|
|
|
|
|
Σ
|
548402
|
100
|
|
Σ
|
548402
|
100
|
Достарыңызбен бөлісу: |