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

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

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—сВ)

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

 

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)