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: 190
Скачиваний: 6
1-і
а)
S)\
Рис. 85. Обходная |
изоляция пересекающихся |
элементов |
набора |
из волокнистого |
струкция, |
W ^ 3 1 |
1 |
Деревянный обрешетник и воздушные прослойки |
со |
стороны |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
зашивки: |
а — изоляционная |
кон |
б — расчетные |
схемы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
/ — плиты из штапельного с т е к л я н н о г о |
волокна в |
пленке |
П Т Г М - 6 0 9 |
(пакеты); |
2 |
— спе |
в - * o |
l t o |
o ™ ^ |
|
|
|
|
|
- |
с т е к л я н н о е |
в о л о к н о д л я |
|
и з о л и р о в а н и я |
||||||||||
ш п и л е к ; 5 — полоса |
из пленки П Т Г М - 6 0 9 |
ш и р и н о й |
100 мм |
д л я з а к л е и в а н и я ш а й б |
и стыков; |
б р у с о к |
о б р е ш е т н и к а ( |
3 0 х 40 |
2 |
" « 6 - |
^ а |
й р ^ |
|
|
|
|
|
|
|
3 0 » * ' |
|||||||||
8 — п р и в а р н а я ш п и л ь к а |
М8 , ша г 400—500 мм; 9 |
— шайба |
8; 10 |
— гайка |
М8 ; 11 — сосновый |
гвоздь |
д л я |
к р е п л е н и я |
з а ш и в к и |
2 2 X 2 5 |
шаг• |
1 0 0 - 1 |
Ы мі |
/ л ? |
Щ ™ ° Й |
5 „ м м |
|
|
3 ~ |
ДУбовая |
|||||||||
р а с к л а д к а 5 X 3 0 мм; |
14 |
— ш у р у п д л я р а с к л а д к и |
и |
калевки |
3 X 2 6 , шаг |
250 — 300 |
мм; |
15 |
— |
; |
1 |
||||||||||||||||||
и д л и н о й |
(вдоль н а б о р а ) |
100 |
мм;18- |
калевка |
' |
~ Г В ° З Д Ь |
|
|
к Р е п л |
е н и я об - |
|||||||||||||||||||
|
|
|
решетника |
2 , 5 X 4 0 ; |
17 |
— с у х а р ь т о л щ и н о й |
30 |
мм |
Д Л Я |
с |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(185), (187) — (190), (186). Для этих участков коэффициенты тепло
передачи |
в районе бокового |
бруска шириной с также |
одинаковы |
||||
(k6i = |
k62 |
— k6). |
Значение |
k6 можно |
вычислять |
по |
выражению |
(192) , подставляя в него вместо размера б д |
высоту бокового бруска d. |
||||||
Для |
сечения / — / коэффициент теплопередачи knl |
в районе воз |
|||||
душной |
прослойки |
шириной |
(s — с) можно находить |
по формуле |
(193) . Коэффициент теплопередачи всего первого участка, выделяе мого сечением / — / и расположенного между брусками, перпендику лярными к набору,
К = ~ |
I V + |
Кх ( s — с)] = k„i — (knl — k 6 ) ^ . |
|
||||
В районе выступа изоляционного материала шириной В для уча |
|||||||
стка, содержащего брусок обрешетника, перпендикулярный к |
на |
||||||
бору (сечение / / — / / ) , |
коэффициент |
|
|
|
|||
|
^32 |
|
л3 |
Ад |
и% |
ан |
|
|
|
|
|
||||
Коэффициент теплопередачи kn2 |
на втором |
участке в районе |
воз |
||||
душной прослойки |
шириной (s—с—В) |
можно определить по фор |
|||||
муле (192), заменив k-kl |
на k%. |
|
|
сечением / / — / / и со |
|||
Для всего второго |
участка, выделяемого |
держащего перпендикулярный брусок обрешетника, коэффициент
теплопередачи k2 |
можно найти |
по |
выражению (194), заменив k3l |
||||||
и knl соответственно на |
k32 |
и |
kn2. |
|
|
|
|||
Полный коэффициент теплопередачи k изоляции поперечного |
|||||||||
набора |
(полособульба) |
вычисляется |
по выражению (195). |
|
|||||
Приближенно |
k |
kx |
|
knl |
k%. |
|
|
||
Изоляция продольного набора (тавра) также содержит два типо |
|||||||||
вых расчетных участка, изображенных в сечениях / / / — / / / |
и |
IV—IV. |
|||||||
Сечение |
/ / / — / / / |
проведено между деревянными сухарями |
|
обрешет |
|||||
ника (с шагом s0 ), |
а сечение IV—IV |
— по сухарям (длина |
сухаря |
||||||
вдоль рамного набора s'n). |
рамного |
набора не следует |
учитывать |
||||||
При |
расчете |
изоляции |
бруски обрешетника, перпендикулярные к обычному набору, по
тому что их влияние учтено уже коэффициентом |
k. |
||
Неполные коэффициенты теплопередачи |
для |
сечений / / / — / / / |
|
и IV—IV |
будут одинаковыми (kX3 = kXi = |
k'%). |
Коэффициент k'x |
вычисляется по формулам |
(177) — (182). Также одинаковыми будут |
||||||||||
коэффициенты |
теплопередачи |
для |
района воздушной |
прослойки |
|||||||
(kn3 = kni |
= |
k„) и района |
плотного |
прилегания |
зашивки |
к |
изоля |
||||
ционному |
материалу |
(k33 |
= |
k3i |
= |
k'3). Значения |
k'„ и k'a |
опреде |
|||
ляются соответственно по выражениям (197) и (196). |
|
|
|||||||||
Коэффициент |
теплопередачи |
k3 |
для всего |
третьего |
|
участка, |
|||||
выделяемого сечением |
/ / / — / / / |
и расположенного между |
сухарями, |
||||||||
можно найти |
по |
соотношению |
(198), заменив величину |
sn |
на sn 3 . |
Переходим к сечению IV—IV. Коэффициент теплопередачи k'6 района шириной (21 + t), где брусок сухаря плотно прилегает к изо ляционному материалу,
kn = |
• |
— |
|
|
з |
|
|
здесь бд — толщина |
деревянного |
сухаря, |
м. |
В районе шириной с' — 21 — t |
(где с' |
— ширина сухаря) между |
бруском сухаря и изоляционным материалом имеется воздушная прослойка. Коэффициент теплопередачи для этого района
kfi, п = =
Коэффициент теплопередачи для всего четвертого участка, выде
ляемого |
сечением IV—IV |
и содержащего |
сухарь, |
|
|
||||||
&4 = - —— « п |
2 |
|
|
*-%—с'-б'л |
)+k'6(2l |
+ t + 8'K) + |
|||||
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ кб. п {с |
|
21 |
—t) |
— kri |
(k'3-k'n)s-^-(k'3- |
|
^ 6 . |
2c' |
|||
|
|
n ) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
~(k'3 |
^ ) 5 |
+ ( , 6 _ , ; . n ) 2 j ^ H ) |
|
|
|||||
Полный коэффициент теплопередачи k' изоляции рамного на |
|||||||||||
бора (тавра) можно |
вычислить по формуле (195), заменив в ней ве |
||||||||||
личины s0, sA, kx |
и 6 2 соответственно на s0, |
s'R, k3 |
и kt. |
||||||||
Приближенно |
k' |
^=> |
k3 |
k'n |
/г^. |
|
|
|
коэффициент |
||
Далее |
по |
формулам |
(199) — (201) вычисляются: |
||||||||
теплопередачи |
соответствующей |
плоской |
многослойной |
стенки k0, |
|||||||
добавочный коэффициент |
Ak' |
и средний коэффициент теплопередачи |
|||||||||
для конструкции в целом k |
ср. |
|
|
|
|
|
|||||
Приближенно |
k,ср |
|
k'x — Кіт. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
§ |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверочный |
расчет |
изоляции |
|||
|
|
|
|
|
|
на отсутствие |
общей |
|
|||
|
|
|
|
|
|
и местной |
конденсации |
|
Проверочный расчет на отсутствие общей конденсации при заданном коэффициенте теплопередачи. Вблизи холодных поверх ностей корпуса судна, температура которых tn ниже температуры выпадения росы tp, влажный воздух становится насыщенным. Это приводит к конденсации водяного пара на таких поверхностях.
Конденсация водяного пара может происходить только на по верхности более холодной, чем окружающий воздух, т. е. в отапли ваемых помещениях — на внутренней их поверхности, а в охлаждае мых — на наружной. Тепловую изоляцию корпуса судна необхо димо проектировать таким образом, чтобы была предотвращена как общая конденсация пара на всей поверхности зашивки или об шивки, так и местная (частичная) конденсация напротив отдельных наиболее теплопроводных деталей, прорезающих изоляцию (на против набора, обрешетника и т. п.).
Как в жилых, так и в рефрижераторных помещениях выбирае мая толщина изоляции не должна быть меньше минимальной толщины, препятствующей выделению влаги или инея. Чтобы сравнить при нимаемую толщину изоляции с минимальной, расчет изоляции на теплопередачу необходимо дополнить проверкой на отсутствие кон денсации.
Необходимым условием отсутствия конденсации водяного пара на поверхности ограждения является соблюдение неравенства:
|
|
|
' „ > V |
(202) |
Из |
этого условия |
и |
исходят при проверочных расчетах |
изоляции |
на |
конденсацию. |
|
|
|
|
Так как при tn |
= |
tp уже возможно выпадение влаги из |
воздуха, |
для предотвращения конденсации необходимо назначать такую
толщину |
изоляции |
(или такой |
коэффициент теплопередачи), |
чтобы |
|||
температура на поверхности tn |
с теплой стороны |
ограждения ока |
|||||
залась хотя бы на 2° выше соответствующей температуры |
выпадения |
||||||
росы tp, |
т. е. чтобы температура |
на внутренней |
поверхности |
отапли |
|||
ваемых |
помещений |
' п . в = Л . в + 2°, |
|
|
|
(203) |
|
|
|
|
|
|
|||
а на наружной поверхности охлаждаемых помещений |
|
|
|||||
|
|
'п.„ = |
'р.н + 2°. |
|
|
|
(204) |
Проверим изоляцию жилых и служебных помещений на отсутст |
|||||||
вие общей конденсации на всей |
внутренней поверхности |
FB, |
поло |
||||
жив, что полный |
коэффициент |
теплопередачи |
kn |
уже |
вычислен. |
Если конструкция изоляции задана, то проверочный расчет ее на конденсацию сводится к определению температуры tn_ в . Темпера туру на внутренней поверхности зашивки можно получить, при
равняв |
правые части |
следующих уравнений (при tB > |
tH): |
|
|
|
Q = |
*AK-t„.B)FB |
(205) |
|
|
Q = |
ka(tB-QF. |
(206) |
Тогда |
температура |
на поверхности изоляции внутри |
помещения |
|
|
|
tn.* = |
t B - ^ - ( t B - t e ) , |
(207) |
где | — коэффициент относительного увеличения внутренней по верхности FB (вследствие выступов в обходных конструкциях)