Файл: Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 213
Скачиваний: 0
+ 2K In (rf„a p rlBn) + |
(4.26) |
нар |
|
где dBH, d„ap — соответственно внутренний |
и наружный диаметры |
трубы. |
|
Так как трубы печей, как правило, имеют прямоугольную фор му, то dBU, dnap представляют собой эквивалентные диаметры, опре деляемые по соотношению:
|
|
d |
= |
4F |
|
|
|
(4.27) |
||
|
|
U |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
F—площадь |
поперечного |
сечения трубы |
по внутреннему |
или |
|||||
|
внешнему размеру; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
U—периметр |
трубы по |
внутреннему |
пли |
внешнему |
размеру. |
||||
|
В качестве температуры греющей среды t'f |
принимается темпе |
||||||||
ратура газов против разделки к концу тонки. |
|
|
|
|||||||
|
Температура |
в торце ребра |
(разделки) |
/ р определяется |
по урав |
|||||
нению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t^t"f+(fw-t"f)- |
|
|
ch (ml) |
|
|
(4.28) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
tw — температура |
в |
основании |
ребра, |
град; |
|
|
|||
|
tf"—температура |
|
в |
помещении, |
град; |
|
|
|
||
|
ch (ml) — гиперболический |
косинус, ch (ml) |
|
|
|
|||||
|
е = 2,718 — основание |
натуральных |
логарифмов; |
|
м; |
|||||
|
/ — длина ребра |
— |
величина |
разделки |
(рис. 4.22), |
Рис. 4.22. Схема ребра разделки
120
— параметр, имеющий размерность \/м;
ар—коэффициент |
теплообмена между |
поверхностью |
ребра и |
о к р у ж а ю щ е й средой, вт/м2 |
град; |
З р — т о л щ и н а |
ребра, м; |
|
Л— коэффициент теплопроводности материала раздел ки, вт/м град.
Коэффициент теплообмена ир в общем случае определяется по уравнениям лучистого и конвективного теплообмена. В данной за
даче |
с |
достаточной для практики точностью можно |
принимать |
ар = |
14 |
вт/м2 град. |
|
При |
выводе уравнения (4.28) приняты допущения, |
что темпе |
ратура по толщине ребра одинакова, а торец ребра хорошо теплопзолирован.
Расчет температурного поля в разделке при нестационарном тепловом режиме можно вести методом элементарных балансов,
представляющим |
собой |
приближенный |
численный |
метод |
расчета |
|||||||||||||||
двух- |
или трехмерных |
полей |
и телах |
сложной |
|
геометрической |
||||||||||||||
формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температурное |
|
ноле |
в |
разделке |
|
двухмерное. |
Поэтому |
ребро |
||||||||||||
разделки и п р и м ы к а ю щ а я |
сгораемая |
|
конструкция |
разбивается |
||||||||||||||||
квадратной |
сеткой |
со стороной |
Ах, |
как |
|
это |
показано |
для |
верти |
|||||||||||
кальной |
разделки |
|
на |
рис. 4.23. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
20 |
21 |
222J2125 262726 23 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 13 11 15 15 17 16 IS |
1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
ч 5 6 7 |
S .7 m |
11 \ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
5 |
5 |
7 |
в |
3 |
10 11 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5 |
6 |
7 |
в |
9 |
IÙ 11 |
j |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ах, |
|
12 |
13 Ii 15 15 17 IS |
13 |
( |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шг |
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
21 |
22 |
21 |
|
26 |
2d |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис. '1.23. Схема |
разбиения |
ребра |
раз |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
делки квадратном |
сеткой |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Величина |
Ax'i |
для |
ребра |
разделки |
|
|
определяется |
из |
усло |
|||||||||||
вий, |
чтобы |
ребро |
было |
разбито |
на |
|
целое |
число |
квадратов |
|||||||||||
Ах и AX]<;5 см. Величина |
Ах2 дл я |
примыкающей |
сгораемой |
конст |
||||||||||||||||
рукции |
принимается по уравнению |
(4.18). Узловые |
точки квадрат |
|||||||||||||||||
ной |
сетки |
нумеруются. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетный интервал |
времени определяется |
из |
уравнения: |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
AT — — r - i — , |
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.29) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
4а/ ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты температуропроводности определяются по урав нению (4.10). Температура в основании ребра дл я всего расчетного периода времени определяется по уравнению (4.15) и г р а ф и к а м на рис. 4.16.
121
Врезультате сведения теплового баланса в узловых точках
квадратной сетки |
получается уравнение дл я расчета температуры |
||
в соответствующих |
точках в к а ж д ы й следующий интервал |
времени |
|
при известных температурах в рассчитываемой и соседних |
узловых |
||
точках в предыдущий интервал времени. |
|
|
|
Температура во внутренних узловых точках однородной |
части |
||
ребра в следующий |
интервал времени равна одной четвертой |
суммы |
температур в четырех соседних точках в предыдущий момент вре
мени. Например, для точки 2 (см. рис. 4.23) |
имеем |
|||||||||
|
' 2 , т + Д т = -Т Ѵь* + ^ |
+ ил + |
/ а . т ) . |
(4.30) |
||||||
Температура в точках на поверхности |
ребра |
вычисляется с уче |
||||||||
том теплоотдачи, |
например для |
|
точки |
21 |
|
|||||
|
^21,x-f bz = |
4 " [ ( і з - х + |
* 2 0 |
л |
+ |
^ 2 1 ' х + |
^22"с ) — " ^ Т 1 " Х |
|||
Здесь |
а — коэффициент теплообмена, |
вычисляемый при помощи |
||||||||
|
уравнений |
(4.12) |
или |
(4.16) |
по температуре на по |
|||||
|
верхности разделки в рассчитываемой точке в пре |
|||||||||
|
дыдущий |
момент |
времени. |
|
|
|||||
Температура в |
плоскости |
соприкосновения |
торца разделки и |
|||||||
сгораемой конструкции, например, в точке |
4 (см. рис. 4.23), опре |
|||||||||
деляется |
приближенно |
по уравнению: |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
àx2 |
X, |
, |
|
|
|
|
* * + А ' = |
|
 T — ï — |
|
( 4 - 3 2 ) |
|||||
|
|
|
I -I- |
|
3 |
_ L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длгі |
X2 |
|
|
|
Уравнение (4.32) не учитывает отвод тепла от внутренних узло вых точек к внешней поверхности ребра, что ведет к некоторому завышению расчетной температуры .
На рис. 4.24 приведен график, обобщающий результаты расче тов температуры в торце ребра в виде зависимости:
• ^ = 7 ^ = / ( F O = ^ ) - |
(4.33) |
Расчет велся при следующих исходных данных: разделка кирпич ная длиной / р =0,125 м и толщиной ôp =0,125 иг, теплоизолирована в торце древесиной; температура в основании ребра вычислялась
для |
кирпичной стенки толщиной 6=0,125 м при температурных ре |
||
ж и м а х в печи, соответствующих |
температурным кривым 4, 6, 8, |
||
10 на номограмме |
рис. 4.14. |
|
|
|
Методика определения U, Ір, |
т по графику на рис. 4.24 та же, |
|
что |
и по графикам |
на рисунках |
4.16 и 4.18. |
122
Рис. 4.24. График зависимости |
9 p = / ( F o p ) |
д л я |
|
определения температуры в торце ребра разделки |
|||
Линии •/, 6", S и 10 |
соответствуют температурным |
кривым |
|
•I, |
О, S и 10 на рис. |
d . U |
|
Аналогично может быть приведен теплотехнический расчет го ризонтальной разделки . Однако в этом случае расчет целесообраз но вести начиная от внутренней поверхности дымохода, а темпера туру на внутренней поверхности дымохода определять по урав нению (4.13).
§ 4.5. Конструктивное выполнение и расчет отступок
Нагретые поверхности элементов печей, а т а к ж е пламя и ды мовые газы через топочное отверстие п возможные щели излучают лучистую энергию, которая может вызвать загорание вблизи рас
положенных сгораемых конструкций и материалов . Поэтому |
д л я |
||
предупреждения |
пожаров между |
поверхностями элементов |
печей |
и сгораемыми |
конструкциями, а |
т а к ж е материалами оставляют |
|
воздушные прослойки, которые |
называются противопожарными |
||
отступками. |
|
|
|
Противопожарные отступки предусматриваются между: боко
выми поверхностями печей и сгораемыми стенами |
и перегородка |
|
ми; поверхностью перекрытий |
и , с г о р а е м ы м потолком; топочной |
|
дверцей и сгораемыми стенками |
и перегородками; |
днищем печи и |
сгораемым полом; поверхностью патрубков, рукавов и сгораемыми конструкциями; дымовой трубой п сгораемыми элементами кры
ши и |
перекрытия; металлическими дымовыми трубами, проложен |
|
ными |
|
в помещении, и сгораемыми конструкциями. |
На |
рис. 4.25 показано конструктивное выполнение отступок |
123