2020-08-05
170Рассчитать тепловой поток от дымовых газов, имеющих среднюю температуру t 1 оС,передаваемый через обмуровку топочной камеры печи в окружающую среду. Обмуровка топки двухслойная. Внутренняя часть толщиной d1 = 125 мм выполнена из огнеупорного кирпича с коэффициентом теплопроводности l1 = 0,14 Вт/(м×К). Наружная – из красного кирпича толщиной d2 мм с l2 =0,25 Вт/(м×К). Температура окружающей среды t 2=30°С. Коэффициенты теплоотдачи от дымовых газов к стенке и от стенки к окружающему воздуху соответственно a1 и a2 Вт/(м2×К).
На сколько уменьшаются тепловые потери, если снаружи смонтировать слой тепловой изоляции толщиной d3 мм?
Рассчитать температуры на поверхности стенок.
Исходные данные для расчёта выбрать из табл. 2.
Таблица 2 – Исходные данные для расчёта задачи 2.
| Первая цифра варианта | d2, мм | d3, мм | Вторая цифра варианта | a1, Вт/(м2×К) | a2, Вт/(м2×К) | t 1, °С | Материал изоляции | l3, Вт/(м×К) |
| 1 | 250 | 100 | 1 | 200 | 5 | 700 | Новоасбозурит | 0,175 |
| 2 | 375 | 150 | 2 | 250 | 6 | 800 | Новоасбозурит | 0,175 |
| 3 | 500 | 90 | 3 | 300 | 7 | 900 | Ньювель | 0,11 |
| 4 | 250 | 150 | 4 | 350 | 8 | 1000 | Ньювель | 0,11 |
| 5 | 375 | 100 | 5 | 400 | 9 | 1100 | Пеношамот | 0,29 |
| 6 | 500 | 130 | 6 | 450 | 10 | 1150 | Пеношамот | 0,29 |
| 7 | 250 | 250 | 7 | 500 | 11 | 1200 | Шлаковата | 0,16 |
| 8 | 375 | 180 | 8 | 550 | 12 | 950 | Шлаковата | 0,16 |
| 9 | 500 | 160 | 9 | 600 | 13 | 850 | Стекловата | 0.047 |
| 0 | 250 | 200 | 0 | 650 | 14 | 1050 | Стекловата | 0,047 |
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТУ
2.1 Двухслойная (неизолированная) стенка
2.1.1 Термические сопротивления для двухслойной стенки (м2×К)/Вт:
1) теплоотдачи от дымовых газов к стенке
,
2) теплопроводности внутреннего слоя обмуровки
,
3) теплопроводности внешнего слоя обмуровки
.
4) теплоотдачи от внешней поверхности стенки к окружающему воздуху
.
2.1.2 Сумма термических сопротивлений:
.
2.1.3 Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×К):
.
2.1.4 Плотность теплового потока, Вт/м2:
.
2.1.5 Температура на поверхностях стенки, °С:
,
,
.
2.2 Трёхслойная (изолированная) стенка
2.2.1 Термическое сопротивление теплопроводности слоя изоляции,
м2×К/Вт:
.
2.2.2 Коэффициент теплопередачи К 2определяют по формуле пункта 2.1.3 с учётом дополнительного термического сопротивления R l3.
2.2.3 Выполнить расчёты, аналогичные расчётам по пп. 2.1.2 - 2.1.5, определив
2.2.4 Рассчитать, на сколько уменьшились тепловые потери, %:
.
2.2.5 Построить в масштабе график изменения температуры по толщине трехслойной стенки.
