Файл: Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 6
можно вычислять по классической формуле теплопередачи для плбской многослойной стенки. При этом термические сопротивления теплоотдаче 1/ан и 1/ав, а также сопротивление теплопроводности металлического настила еА с можно не учитывать.
По формуле (7) коэффициент теплопередачи первой зоны
kj = |
J-s— ккал/м2 ч-°С, |
|
т ~Г Оз |
|
Хц |
второй
Тепловой поток, отнесенный к единице разности температур, опре деляем по выражению (4):
для первой зоны
q, = klFl |
— т |
с ^ ^ |
ккаліч • °С; |
|
|
Хя |
|
для второй зоны |
|
|
|
gI1 = |
, г |
= |
(s — с) 1 |
kIIFu |
^—^-. |
Так как все зоны соединены между собой параллельно, среднее значение коэффициента теплопередачи для данной изоляционной кон струкции находим по равенству (12) или (13):
\ |
Хя |
Хи |
Хя J |
Часто изоляция имеет не один, а два или даже три слоя зашивки (рис. 47). В случае многослойной зашивки коэффициент теплопере дачи, получаемый таким же путем,
(122)
Конструкции с двусторонней зашивкой. На рис. 9, а показана изоляция топливных цистерн, примыкающих к рефрижераторному трюму. Здесь между поверхностью топливной цистерны и изоляцией оставлено воздушное пространство для стока просачивающегося топлива в льяла. Тепловая сетка для изоляции, зашитой с двух сто рон, изображена на рис. 48, а. На рис. 48, б показаны упрощенные
линии тока и разбивка на зоны. Подобную конструкцию имеют также деревянные изолированные стенки, ограждающие отапливаемые по мещения.
Коэффициент теплопередачи для изоляции с двусторонней за шивкой
^ _ |
J _ / |
с |
I |
s — с |
~~ |
s |
631 + т + 8 з а |
{ б 3 1 + |
бза j т |
|
\ |
Ад |
Ад |
А и |
Конструкции с клеточным расположением брусков обрешетника.
Рассмотрим последовательность расчета сложных изоляционных кон струкций, неоднородных во всех направлениях (рис. 49). Здесь бру-
s
Рис. 47. Изоляция палубы в провизионной |
камере с трехслойной зашивкой. |
||||||||||||
А — пакеты из в о л о к н и с т о г о и з о л я ц и о н н о г о |
материала; |
Б — п о л и в и н и л х л о р и д н а я |
пленка |
||||||||||
П Т Г М - 6 0 9 (на клее 8 8 Н ) ; В |
— д е р е в я н н ы й ш п у н т о в а н н ы й |
настил |
3 5 х 143 |
мм; Г |
— |
металли |
|||||||
ч е с к а я |
о ц и н к о в а н н а я |
сетка, |
п р и к р е п л я е м а я |
г в о з д я м и |
2 X 2 5 ; |
Д |
— гвоздь |
3 X 7 0 ; |
Е |
— |
цела - |
||
л и т о в а я |
мастика; Ж |
— к е р а м и ч е с к и е плитки; |
3 — |
п р |
и в а р н а я |
ш п и л ь к а М8 , шайба |
и |
гайка; |
|||||
|
И — д е р е в я н н ы й б р у с о к |
|
ски обрешетника |
уложены как в поперечном, так и в продольном на |
|
правлении в два |
взаимно перпендикулярных ряда |
в виде решетки. |
Так же изолируют и вертикальные гладкие стенки |
в отапливаемых |
|
помещениях, |
но при этом |
изоляцию не покрывают линолеумом |
|
(62 |
= 0). На рис. 49 изображен периодически повторяющийся типо |
||
вой |
участок. |
|
|
•., |
Такие конструкции можно рассчитывать с помощью добавочного |
||
коэффициента теплопередачи |
Д&'. Для этого вначале следует опреде |
||
лить коэффициент теплопередачи k для изоляции, прорезаемой по перечным бруском и выделяемой продольным сечением (рис. 49, а).
а)
0,1
0,2
0,3
о,ч |
• - Ч - |
|
|
0,5 |
— \ - |
|
|
0,6 |
|
0,7 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
1 |
^3 |
|
|
<=а~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рис. 48. Деревянная изолированная стенка |
с двусторонней зашивкой: а — тепловая сетка |
для конструкции, |
показанной |
||||||||||
на |
рис. 9, а; б — расположение |
упрощенных |
линий |
теплового |
потока |
и разбивка |
на зоны. |
|
|||||
И з опыта Ф = 3 , 2 5 , |
k = 0,325 ккал/м*-ч-°С при |
s = |
500, |
т = |
150, |
6 3 1 = |
30, |
б 3 2 = 70, |
с = 7 5 |
мм, |
c/s = 0,15, |
m / ( m + |
б 3 1 + б 3 2 ) = |
|
= |
0,6, |
Хи |
= 0,05 |
ккал/м-ч-°С |
и |
^ д / ^ и = |
3 |
|
|
|
|
|
Коэффициент k можно вычислять по формуле (122), полагая в ней б 3 = 0. После этого необходимо найти коэффициент к' для изоляции, прорезаемой продольным бруском и выделяемой поперечным сече нием (рис. 49, б). Коэффициент k' можно определять по той же фор
муле (122), принимая б 3 = 0 и s = s'. Затем |
по уравнению (7) сле |
дует рассчитать коэффициент теплопередачи k0 |
через плоскую много- |
а) |
|
В) |
1-І |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
с |
> | |
А |
|
0 |
1 |
|
2 |
J |
|
|
|
Рис. 49. Изоляционная конструкция |
палубы в жилом помещении с клеточным рас |
|||||||||||
положением |
брусков, полностью прорезающих |
изоляцию: а — продольное сечение; |
||||||||||
|
|
|
б — поперечное |
сечение. |
|
|
|
|
|
|||
А |
— мастика |
д л я з а д е л ы в а н и я стыков |
и в ы р а в н и в а н и я з а з о р о в |
л и н о л е у м а ; Б — |
б а к е л и з и р о - |
|||||||
в а н н а я ф а н е р а , 6 , = 10 мм; |
5 — ш у р у п |
4 X 3 |
0 мм, ш а г 250—300 |
мм; |
Г— л и н о л е у м , |
б 2 = 4 мм; |
||||||
Д |
— к л е й д л я н а к л е и в а н и я |
л и н о л е у м а ; |
Е |
— п р и в а р н а я ш п и л ь к а , |
ш а г 400 — 500 |
мм, |
шайба |
|||||
и |
гайка М8; Ж — сосновый |
б р у с о к , |
с = |
|
40, т = 30—40 мм, |
ш а г 500 мм; 3— |
ц е л а л и т о в а я |
|||||
ш п а к л е в к а стыков и п о в е р х н о с т и плит; |
И — пленка ил и л а к о к р а с о ч н а я г и д р о з а щ и т а ; |
К — |
||||||||||
|
к л е й |
д л я плит; Л — плиточный |
и з о л я ц и о н н ы й материал, |
т — 30—40 |
мм |
|
||||||
слойную стенку, соответствующую заданной конструкции (т. е. через изоляцию, установленную между брусками):
По выражению (111) добавочный коэффициент теплопередачи, учитывающий дополнительное количество тепла, проникающее через продольный брусок,
Среднее значение коэффициента теплопередачи для всего харак терного участка изолированной поверхности [см. соотношение (107)]
kcp = k + Ak'.
Деревянные бруски обрешетника, полностью прорезающие изоля цию, увеличивают ее коэффициент теплопередачи приблизительно на
10—20% (6б = kcplk0 = 1,10 — 1,20).
Значение коэффициента kcp, вычисленное с помощью Ak', полу чается завышенным приблизительно на 1 %, вследствие того что расчет не учитывает некоторое погашение тепловых потоков в местах пере сечения брусков.
Предлагаемая методика расчета сложных конструкций с пересе кающимися брусками является значительно более простой и точной, чем порядок расчета, изложенный в известном учебнике Е. Б. Иоэльсона [25].
Изоляционные конструкции с брусками, установленными на сухарях. Конструкции с брусками, установленными на сухарях (рис. 50), обладают наинизшим коэффициентом теплопередачи. Такие конструкции являются наиболее совершенными еще и потому, что применение их уменьшает расход лесоматериалов. Обычно высота сухаря dc = 30—100 мм, ширина сс = 50—80 мм, его длина s'c ~ = 70—100 мм. Шаг сухарей s' = 400—600 мм. Расстояние между
ними s'u = s' — 5^; т = d -+- dc.
Аналогичные конструкции применяют для изолирования верхней стороны палуб и гладкой стороны вертикальных переборок. При
этом |
бетонное |
или |
асфальтовое |
покрытие |
не |
предусматривают |
||||||
(6. |
= |
0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассматриваемая конструкция содержит два типовых участка, |
||||||||||||
показанных на рис. 50, бив. |
Вначале следует определить коэффи |
|||||||||||
циент |
теплопередачи |
для первого |
типового участка длиной sH, рас |
|||||||||
положенного между сухарями |
(рис. 50, б): |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(123) |
Для |
второго участка |
длиной |
s'c, |
содержащего сухарь |
(рис. 50, в) , |
|||||||
k * = |
~И |
™ + |
, " § 7+ |
+ |
° |
d ~ЪГ + |
J L + |
А ^ А . ) ' ( 1 2 4 ) |
||||
|
|
\ |
Ад |
Ag |
|
Ад |
|
Ац |
%2 |
Ац |
Ад |
%2 / |
Средний коэффициент теплопередачи для всей изолированной по верхности
k = ~(kls'ii + k2s'c). (125)
В случае применения теплоизоляционных плит с повышенной механической прочностью (допускающих нагрузку 6 кгсісм2) можно вообще отказываться от установки брусков-лаг на втором дне трюма.
