Тепловой баланс здания. Расчет укрытий локализующей вентиляции., страница 2

Коэффициент теплопроводности λт=2,99·10-2 Вт/(м  ·°С), коэффициент кинематической вязкости vm=20,4·10-6 м2/с, критерий Рrm ≈ 0,7 [3]. Температурный коэффициент объемного расширения определяется по формуле:

1.3. Коэффициент теплоотдачи в области газовоздушной смеси:

и

1.4. Степень черноты динасового кирпича εкир = 0,85, чугуна εчуг = 0,64 (табл. 21 [5]).

1.5. Коэффициент теплопроводности динасового кирпича может быть вычислен по формуле, приведенной в табл. 4 [5] λкир = 0,9 + 0,0007t. В качестве t здесь следует принять среднее арифметическое между tпечь и tпн, т. е.

тогда  Коэффициент теплопроводности чугуна (табл. П-1 [4]).

1.6. Площадь:

1) горизонтальной поверхности печи;

2) вертикальных поверхностей печи за вычетом площади рабочего окна;

3) рабочего окна (заслонки)

1.7. Постоянные величины и принятые допущения:

1) значения коэффициента с и показателя степени п при определении коэффициента теплоотдачи конвекцией α_к принимают в зависимости от величины

(Gr ∙ Pr)_m:

если (Gr ∙ Pr)_m ≤ 2 ∙ 10⁷, то с = 0,54 и n =1/4;

если (Gr ∙ Pr)_m > 2 ∙ 10⁷, то с = 0,135 и n =1/3;

2) в качестве определяющего размера l_тдля вертикальной поверхности принимают ее высоту, для горизонтальной – ширину;

3) приведенная степень черноты ε_о может быть принята равной степени черноты поверхности печи ε_кир, так как F_пн << F_вп; по [4] ε_кир = 0,8;

4) коэффициент излучения абсолютно черного тела c_s = 5,7 Вт/(м² ∙ К⁴).

2. Определяют теплопоступления от поверхностей печи (без учета рабочего окна) в помещение цеха за счет конвекции и теплового излучения по формуле:

 

2.1. Удельные конвективные теплопоступления q_к = α_к ∙ (t_пн – t_рз), коэффициент теплоотдачи конвекцией определяют по формуле:

Вычисляют (Gr ∙ Pr)_m для поверхности, имеющей наименьший определяющий размер (в данном случае горизонтальной):

Следовательно, для вертикальной поверхности величина (Gr ∙ Pr)_m и подавно больше критического значения (Gr ∙ Рr)_крит = 2 ∙ 10⁷.

Тогда для вертикальной поверхности

для горизонтальной поверхности, направленной вверх

2.2. Величина удельного теплового излучения q_л = α_л ∙ (t_пн – t_вп). Коэффициент теплоотдачи посредством теплового излучения определяется по формуле:

Отсюда q_л = 5,8 ∙ (55 – 28,9) = 151,38 Вт/м².

2.3. Общие теплопоступления от поверхностей печи

3. Определяют теплопоступления от открытого рабочего окна и от поверхности дверцы, когда оно закрыто, определяются по формуле:

3.1. Тепловыделения из открытого проема окна излучением (считают, что вся конвективная теплота улавливается зонтом – козырьком, установленным над рабочим окном)

Удельные теплопоступления излучением вычисляют по формуле

Среднюю величину коэффициента диафрагмирования находят, используя график на рис. 1.3.

Габариты отверстия 700х600, т.е. A:B = 1:1.

Отношения:

По этим величинам из графика (см. рис. 1.3) получаем, что 

Отсюда

3.2. Теплопоступления от поверхности закрытой дверцы определяются по формуле:

Коэффициент теплопередачи:

Тогда:

3.3. Суммарные теплопоступления от рабочего окна:

4. Общие теплопоступления в цех от поверхности печи и рабочего окна:

I.2. Определение теплопоступлений от остывающего в помещении

металла.

Определить количество теплоты, поступающей в помещение цеха при остывании стальных отливок от t_нач=850 ⁰С до t_р.з.=28,9 ⁰С, если производительность цеха по выпуску металла G_м=30 кг/ч.

1. Находят дополнительные данные, необходимые для расчета.

1.1 Средняя температура отливок

1.2 Определение удельной теплоемкости стали

2. Определение среднечасового количества теплоты, поступающего в цех

.

I.3. Определение теплопоступлений от солнечной радиации.

1.  Определение теплопоступлений через остекление:

,

где q_ост -  удельные теплопоступления через остекление в зависимости от ориентации остекления и географической широты;

F_ост – площадь остекления;

к_ост – коэффициент, зависящий от степени загрязнения:

к_ост=0,8- обычное загрязнение;

к_ост=0,7- сильное загрязнение.

52^о с.ш.

Остекление, ориентированное на юго-запад:

Остекление, ориентированное на северо-восток:

Остекления аэрационного фонаря:

ЮЗ:

СВ:

2.  Определение теплопоступлений через покрытие:

,

где q_покр-  удельные теплопоступления через покрытие в зависимости от географической широты;