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: 202

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Средний коэффициент теплопередачи изоляции палубы в целом находим по равенству (107):

£ср = k + Ak' = 0,290 + 0,129 = 0,419 ккал/м2-ч-" С.

Наложение тепловых потоков с помощью Ak' не учитывает их взаимное пога­ шение в местах пересечения бимсов с карлингсами, что незначительно завышает fecp.

§ 48

Расчет изоляции грузовых люков, льял, горловин второго дна, сходных люков, дверей и различных крышек

Изоляционные конструкции закрытий грузовых люков. На совре­ менных рефрижераторных судах относительная ширина люка равна

0,24—0,30,

относительная длина 0,32—0,35 и относительная

пло­

щадь — ф л

= FJFn = 0>08 0,11 (где F„ и Fn — площади

люка

и палубы над рефрижераторным трюмом).

 

Люковое закрытие должно надежно защищать рефрижераторный трюм от попадания воды, предотвращать утечки холодного воздуха из трюма и препятствовать повышению температуры в нем в резуль­ тате теплопередачи.

В настоящее время на рефрижераторных судах применяют меха­ низированные люковые закрытия, которые открывают и закрывают гидравлическими или тросовыми приводами (с использованием гру­ зовых лебедок).

Люковые закрытия открытых (наружных) и промежуточных па­ луб имеют тепловую изоляцию, смонтированную на стальных крыш­ ках закрытия, и герметичное (водо- и воздухонепроницаемое) уп­ лотнение. Механизированные закрытия люков состоят из одной или нескольких, раздельных или соединенных между собой, крышек, которые можно складывать в «гармошку» либо откидывать на две стороны люка. Несколько шарнирно соединенных крышек обра­ зуют секции закрытия. Люковые закрытия, как правило, имеют две секции. В сложенном положении (при открытых люках) крышки занимают минимальное место на судне.

На промежуточных палубах (в твиндеках) устанавливают либо складывающиеся герметические люковые закрытия (с изоляцией), либо решетчатые.

На речных

и других малых судах применяют люковые закрытия

с отдельными

теплыми лючинами. Чтобы можно было открывать

люк по частям, необходимо уменьшить вес отдельной лючины. Для этого грузовой люк делят съемными изолированными бимсами на несколько пролетов (рис. 75). Съемные бимсы устанавливают попе­ рек грузового люка напротив бимсов. Концы съемных бимсов опи­ рают на башмаки у комингса люка.

Наиболее распространенной является конструкция лючин со скосом, который служит местом уплотнения. Как видно из рис. 75,

17 Ю. Ф . Н е с т е р о в

257


N5

СЯ

00

Рис. 75. Изоляция грузо­ вых люков на нижних па­ лубах: а — расположение изолированных лючин и бимсов; б — изоляционная конструкция люкового закрытия; в — вид сбоку на изолированный съем­

ный бимс.

/ — с ъ е м н ы й

бимс; 2— край ­

 

 

 

 

н я я л ю ч и н а ; 3 — с р е д н я я

 

 

 

 

л ю ч и н а ;

4 — к о л ь ц о

 

д л я

 

 

 

 

подъема л ю ч и н ы ; 5 — зашивка

 

 

 

 

из д в у х р я д о в ш п у н т о в а н ­

 

 

 

 

ных д о с о к

кОх 150 мм;

6— д е ­

 

 

 

 

р е в я н н ы й с у х а р ь ; 7 — с о с н о ­

 

 

 

 

вая о б в я з к а ;

8— и з о л я ц и о н ­

 

 

 

 

ный материал;

9—приварная

 

 

 

 

шпилька; 10— стальной бимс;

 

 

 

 

11 — г и д р о з а щ и т н а я

пленка;

 

 

 

 

12 — ш у р у п

с

потайной

го­

 

 

 

 

л о в к о й ;

 

13 — п р и в а р н о й

 

 

 

 

кронштейн;

14

— оковка

из

 

 

 

 

л и с т о в о й о ц и н к о в а н н о й

ста­

 

 

 

 

ли т о л щ и н о й

3 мм;

15

гвоздь 1,8X60; 16 — с т я ж н о й

болт М12;

17—деревянная

п р о б к а ; 18—бимсовый

б а ш м а к ; 19 - о т в е р с т и е д л я подъема

 

 

 

 

 

 

бимса; 20

— вырез в

стенке бимса

д л я его облегчения

 


крайние лючины благодаря скосу кромок плотно входят в проемы между бимсами и комингсом, а средние лючины — в промежутки между крайними. По конструкции крайние лючины отличаются от средних только наклоном скоса кромок.

На рис. 75 изображена также изоляционная конструкция ко­ мингса грузового люка на промежуточной палубе.

Изоляция скуловой части судна. Скуловую часть судна изоли­ руют таким образом, чтобы льяла были доступны для осмотра. С этой целью их прикрывают съемными крышками (см. рис. 79, а). Крышки должны обеспечивать легкую укладку их, плотность прилегания и минимальные потери холода. По конструкции льяльные крышки ничем не отличаются от лючин грузовых люков, за исключением скоб

для подъема,

которые в данном случае устанавливают заподлицо

с обвязочным

брусом.

На рис. 79, а показано также сопряжение изоляции второго дна и борта с льяльными крышками. Чтобы воспрепятствовать диф­ фузии водяного пара из льял в изоляцию борта, ее необходимо отделить влагонепроницаемой перегородкой, располагаемой между шпангоутами. Эту перегородку изготовляют из досок толщиной 30 мм. Доски крепят гвоздями к брускам, прикрепленным приварными шпильками к шпангоутам. Герметизацию осуществляют залива­ нием этих досок цементом.

Изоляционные конструкции съемных крышек водонепроницае­ мых горловин для осмотра днища судна и цистерн двойного дна, сходных люков, дверей в провизионные камеры и других деревян­ ных изолированных крышек аналогичны конструкциям лючин и льяльных крышек.

Расчет изоляции грузовых люков. Рассмотрим общий метод рас­

чета изоляции люковых закрытий по зонам тепловых потоков [48]. Расчет достаточно производить для периодически повторяюще­

гося

типового участка

A B C D

(см. рис. 75, а).

В

продольном

 

сече­

нии

I — I

повторяются симметричные

половины

лючины

и

бимса

шириной

sJ2

и

s6/2;

общая

ширина

типового

участка

равна

s/2.

В поперечном сечении

I I — / /

типовой участок

 

имеет длину

s' и

в него входит стык двух соседних лючин.

 

 

 

 

 

Вначале следует вычислить коэффициенты теплопередачи k и k'

для

сечений

/ — /

и / / — / / ,

а

затем — средний

коэффициент

тепло­

передачи

k c p

для

изоляции

люка в целом.

 

 

 

 

 

Чтобы определить общий коэффициент k для продольного сече­

ния I — / ,

предварительно

надо найти раздельные

значения коэф­

фициентов

теплопередачи

для

лючины

к л и бимса k 6 .

 

 

Изоляция бимса в свою очередь имеет два типовых периодически

повторяющихся

участка.

Первый

участок

длиной

s„

(рис. 75,

в)

расположен между сухарями

(s„ — среднее

расстояние

между

су­

харями),

второй, длиной

sfl,

содержит

деревянные сухари. Поэтому

прежде

всего приходится

вычислять

коэффициенты

теплопередачи

кб- и и ^б.д

Д л я

э т и х Двух участков

изолированного бимса. В расчет

следует вводить среднюю высоту стальной балки съемного бимса h (рис. 75, б), поскольку эта величина является переменной.

17*

2 5 9


Рис. 76. Тепловая сетка для участка изолированного съемного бимса, содержащего сухари.

Из опыта Ф =

4,55, к = 0,670

ккал/мг-ч-°С,

 

Tg =

0,93,

у'/х'

=

2,1,

у"їх" =

2,6

п

р и й =

250,

Sg= 340,

I =

60,

т =

310,

6

=

150, б с

=

60, б 3 =

40,

б с +

о 3

=

100, с =

80,

d

=

70,

g

=

= 70, с ,

= 75, с 2

=

130, f

— t = е =

12 л ш ( о б о з н а ч е н и я

р а з м е р о в

см. на рис . 78), S g

=

1,36,

Мп

=

1,372,

В

=

0,6, Я и

=

0,05 ккал/м-

ч-"С, Я Д Д И

=

3 и Я С Д И

 

=

986

 

 


Исходным материалом для разработки зонального метода расчета послужили тепловые сетки для изолированного съемного бимса и лючины (рис. 76 и 77), полученные методом электротепловой анало­ гии.

Рекомендуемые расчетные схемы и разбивка на зоны показаны на рис. 78.

Анализ тепловых сеток для съемных бимсов (см. рис. 76) пока­ зывает, что для линии тока 3—3, выходящей из угла между полкой и стенкой стального бимса (см. рис. 78, а и б), в среднем отношение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Рис. 77. Тепловая сетка для изолированной

лючины.

 

Из

опыта

Ф = 4,58,

& = 0,191 ккал/м2

ч-"С пр и т =

295, б 3

=

40,

sn

1200,

с' =

150,

с" =

100

мм ( о б о з н а ч е н и я

размеров с м . на рис .

78),

2c'/sn

0,25,

 

 

тЦт

+ 26 3 ) = 0,786, %и = 0,05 ккал/м-ч-°С

и І

Д

=

3

 

большой и малой полуосей эллипса у'їх'

= 1,9. Большая

полуось у'

направлена вдоль полки бимса, а малая х'

— параллельно его стенке.

Четверть длины эллипса L74 = а'х'

=

2,33л;'

(см. табл. 10).

 

Для участков линий тока 3—3, 4—4, 5—5, проходящих в обвя­

зочном брусе, можно принимать уз/хз

yJx4

= Уъ/Х5

= 2,5.

Боль­

шие полуоси эллипсов у" направлены

параллельно

стенке

бимса,

а малые х" — перпендикулярно; L7 4 = а"х" = 2,88х" (см. табл. 10).

Тепловые сетки для лючин (см. рис. 77) показывают,

что можно

пренебречь переходом тепла из дерева

в изоляционный

материал

через боковую поверхность обвязочного бруса. Следовательно,

можно

принимать, что упрощенные линии тока,

являющиеся

одновременно

линиями раздела зон, совпадают с боковыми поверхностями дере­ вянных брусков.

Найдем коэффициент теплопередачи fe6. и для изолированного съемного бимса на участке, расположенном между деревянными