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: 161

Скачиваний: 6

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

Однако точность определения коэффициента теплопередачи k зависит прежде всего от гарантированной точности самого коэффициента Яи . Поскольку заводы-изготовители гарантируют значение Хи с точ­ ностью, не превышающей ± (5ч-10)% (см. § 8), то такой же оказы­ вается и наивысшая достижимая точность расчета коэффициента теп­ лопередачи k любым методом. Более низкая погрешность вычисления коэффициента теплопередачи вообще не может быть достигнута. Отсюда следует, что точность определения коэффициента теплопередачи k по диа граммам, полученным аналоговым методом (гл. V), является вполне достаточной для технических расчетов. Даже если вычислять коэф­

фициент теплопередачи на электронной цифровой

вычислительной

машине, которая

способна давать низкую погрешность, например,

не превосходящую 0,5% [72], то все равно,

вследствие неустойчи­

вости значения ки,

на самом деле погрешность

определения коэффи­

циента k оказывается не ниже

±(5ч-10)%.

 

 

Относительная

погрешность

б р к р

0, так как

значение (Зк р ,

данное выше, является максимальным. Впредь до уточнения при рекомендованных значениях Р 3 можно считать, что погрешность брз =

= ±

(2-1-3)%. Тогда общая

погрешность 6kA определения действи­

тельного коэффициента теплопередачи

kn получается равной 5-4-10%,

т. е. оказывается не выше обычно гарантируемой

погрешности коэф­

фициента теплопроводности

И = ± ( 5 - 4 - 1 0 ) %

(см. § 8).

Предлагаемая методика расчета обычно обеспечивает по крайней

мере

не отрицательную погрешность

кл.

 

 

Таким образом, при переходе от расчетного коэффициента тепло­

передачи к действительному

вносится

дополнительная

погрешность

брз .

Общая погрешность 8kA

может

быть уменьшена

путем более

точного определения коэффициента запаса Р 3 .

В случае применения приближенного зонального метода расчета

(§ 44, 45, 47—49) общая погрешность

6 £ д , получаемая аналогич­

ным образом, обычно составляет около

5—20%.

§ 58

Определение потерь холода или тепла через стенки судовых помещений

Приход или расход тепла через стенки, вызываемый разностью температур,

D QT = Е К?ft.— tB) ^ с Р ккаліч.

Знак суммы S в э т о и формуле показывает, что следует учитывать теплопередачу через все стенки помещения.

Положительные значения <2т при tH > ^„соответствуюттеплопритокам (охлаждаемым помещениям), а отрицательные — при tR<CtB теплопотерям (отапливаемым помещениям). В холодильной технике теплопритоки принято называть потерями холода.


Методы определения коэффициента теплопередачи kcp были изло­ жены выше, в гл. IV — VI . Для расчета изоляции необходимо заранее разработать чертежи общего расположения судовых помещений, а также эскизы изоляционных конструкций с указанием их размеров.

Расчетные температуры наружного воздуха и забортной воды tH, а также температуры и относительные влажности воздуха в каждом отдельном помещении tB и ф в необходимо тщательно анализировать и брать по существующим нормам из справочных таблиц в зависи­ мости от времени года и района плавания судна, либо от рода пере­ возимого груза или же от назначения жилого помещения.

Максимальную расчетную температуру за концевой переборкой, граничащей с машинно-котельным отделением, можно принимать равной tH = 45° С, а среднюю температуру в этом отделении за время

работы

холодильной установки

в течение года t„_с р = 35° С.

Летом

температура внутри машинного отделения рефрижераторной

уста­

новки

tH = +13° С.

 

Fcp

 

 

Расчетную площадь стенки

следует вычислять как среднее

арифметическое значение между

ее наружной (FH) и внутренней (FB)

поверхностями:

 

 

 

 

 

fcp

= ^(FH

+ FB).

(347)

Поверхность FB надо определять в свету, т. е. не учитывая

набор,

выступающий за основную

изоляцию.

 

При вычислении FB в случае экономического расчета (см. гл. IX) толщину изоляции на стенках, примыкающих к рассчитываемому ограждению, можно брать равной варьируемой общей толщине изо­ ляции т + б3 на этом ограждении.

Чтобы учесть тепловые потоки через периметры изоляционных конструкций, покрывающих стальные промежуточные стенки, эти участки следует включать в поверхность FB полностью (§ 54).

При определении количества тепла, поступающего или теряемого через стенки помещения, необходимо учитывать также влияние сол­ нечной радиации (§ 18 и 53), передачу тепла через периметры сталь­

ных промежуточных стенок (§ 54), через

пиллерсы, температурные

трубки, проходящие внутрь трюма (§ 56),

и другие детали корпуса

судна.

 

Радиационный тепловой поток Qp и

перепад температур Atp

вычисляют по формулам (32), (237) или

(239) лишь для наружных

поверхностей, освещаемых солнечными лучами. При расчете отопи­

тельных установок зимой

можно принимать интенсивность солнечной

радиации 7

= 0.

 

 

Количество тепла, проходящего через стык стальной промежуточ­

ной стенки

с наружной,

определяют

по соотношению (274):

 

2

<2п = 2 QnP

ккал/ч,

где QJI — линейный продольный тепловой поток, входящий или выходящий через промежуточную стенку из рассматриваемого поме-



щения,

ккал/м-ч;

Р

— длина

отдельных участков

периметра

проме­

жуточных палуб

и

переборок,

м.

 

 

 

 

 

По периметрам деревянных промежуточных стенок тепло не пере­

дается. Поэтому такие периметры учитывать не нужно.

 

 

Суммарное

количество

тепла,

проходящего

через

головки и

ножки

пиллерсов,

находят

по

равенству

(328):

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

__ <2пил =

_ J

(Qr* + Qm) ККаЛ/Ч,

 

 

 

 

 

 

 

 

1=1

 

 

 

 

 

 

где Qri

и QHi

— количества

тепла,

передаваемые через

головку

и ножку одного пиллерса, ккал/ч; і — номер пиллерса; п

— количе­

ство пиллерсов, установленных в помещении.

 

 

 

Общее количество тепла,

проходящее

через все стенки

каждого

отдельного помещения и другие конструктивные узлы корпуса судна, определяется как алгебраическая сумма всех теплопритоков и теплопотерь при установившемся режиме:

Q — ^ Q T + _ QP г 2 Qn + _ Q „ M .

Это количество тепла составляет тепловую нагрузку на охлаждающие или нагревательные приборы, устанавливаемые непосредственно в данном помещении. Значение Q необходимо знать для последую­ щего теплового расчета указанных приборов и определения их теплопередающих поверхностей.

Количества тепла Q, найденные для каждого помещения в отдель­

ности, затем

суммируются: Qc

~

Q.

Суммарное

количество тепла

Qc,

поступающее или теряемое через

стенки и конструктивные узлы корпуса судна, в большинстве случаев

составляет около половины всей тепловой

нагрузки на холодильную,

кондиционирующую,

теплонасосную

или

отопительную установку

и является одной из

статей полной

нагрузки.

Расчет потерь холода или тепла для каждой стенки и помещения удобно производить в табличной форме. В табл. 14 приведен в общем

виде

порядок

расчета

теплопритоков

рефрижераторного

трюма

(рис.

109), а

в табл.

15 численный

пример

расчета

тепловых

потерь каюты, расположенной в носовой части

судна

(рис.

ПО),

при

ее отоплении. Иллюминаторы и

двери учитывают

отдельно.

В таблицы необходимо вносить принимаемую толщину основной

изоляции между элементами набора т и удельный тепловой поток

qF.

Значение т назначают в соответствии с сортаментами.

 

Для наружных

стенок

отапливаемых помещений необходимо

по

формуле

(208)

рассчитывать

и

включать

в табл. 15 максимальный

коэффициент теплопередачи кшкс,

при котором

предотвращается кон­

денсация

водяного

пара

из

воздуха теплого

жилого помещения

на

внутренних поверхностях

этих

стенок. Чтобы

исключить конденса­

цию, следует

выдержать

условие: kcp ^

& м а к с . Внутренние стенки,

разделяющие отапливаемые помещения, проверять на отсутствие конденсации не нужно.


D U

Рис. 109. Эскиз к определению потерь холода рефрижераторными трюмами

н и

в

г

Н а и м е н о в а н и е

Ф ф

3

1а

о г р а ж д е н и я

о га

или к о н с т р у к ­

т и в н о г о у з л а

 

 

X О

к о р п у с а с у д н а

 

Й 05

 

я

^

 

о ™

Ф

Ж с

Верхняя палу­ ба (промежуточ­ ная)

Грузовой люк

Второе дно

а

(U Ж о

*>*

оК з

в« «

я к о в в & 5 <и о я в* н >-g "

5 О О)

Твиндек /;

То же

^ л

Забортная вода; tm

Определение потерь холода реф

3

2 о о-

Ж В

Л

С- Ф

5 а

аЕС о,.

Ф

аа о

(•ОН

 

5= «

Ю С - в

5 *

^ л

 

и 5

° J

в 5

о Е

в

2 *

вФ

5 >•

К ф

я S

я в ..

J S C

5

; «ч ~я

о. о о. ~ м о С в хо

« в . п

 

Льяльные

 

То же

 

 

^ к

 

/Н2

tB

т к

 

крышки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трюм /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(см.

Левый

и

пра­

Наружный

 

 

 

 

 

 

рис. 109);

вый

надводные

FH-6

F н . б

 

 

 

воздух;

 

tH1

 

 

 

 

борта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Левый

и

пра­

Забортная

 

 

 

 

 

 

 

вый

подводные

Fn. б

Fn.

б

^Н2

ГП(,

 

вода;

/

 

 

борта

 

 

 

Н 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вспомога­

 

 

 

 

 

 

 

Носовая

 

пере­

тельные

 

•^н. п

^нз

 

 

борка

(концевая)

помещения; ^*н. п

 

 

Кормовая

пе­

Трюм

2;

 

 

 

 

 

 

 

реборка

(проме­

^ к . п

^ к .

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жуточная)

Таблица 14

рижераторными трюмами летом

фс

 

 

 

о л

S

 

 

 

 

 

„ " *

 

 

S3

о

и

Ф

! ;

*

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

*

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

н

2

*

°

 

3

о.

 

 

 

в

а її

 

 

 

 

 

О.Ф

1 1

 

 

ч в

S

II

с

я

н

 

 

о

 

и »

с

я

О. я

 

 

Ч

3

.

U ее

 

 

с

т

а

£

в

 

 

 

£ 2

£

 

 

 

Снг

^в)

— ta){FR

FK)

 

 

Сн2

КК ( ^Н2 ) ^ К

 

 

 

^б Сні ~~ 'в)

Cm — 4) fн. б

Е/

 

а н

k6

Снг

^в)

^бСн2 —МЛі. б

 

 

 

 

 

 

ь

^Н. П Сн Л )

^н. п Снз ^в) ^ н . п

 

кп. п

 

И т. д.