3.5. Определение толщины вертикальных ограждающих конструкций, днища, теплоизоляционного слоя крышки камеры, а также температуры на границе слоев и средней температуры в материалах конструкций

На основании данных, представленных в разделах 3.1…3.4, принимаются конструкции крышки, вертикальных ограждающих конструкций и днища.

3.5.1. Определение толщины теплоизоляционного слоя крышки

Крышка ямной пропарочной камеры представляет собой многослойную конструкцию (рис. 3.11). При определении общей толщины таких конструкций толщина конструктивного слоя может приниматься по справочной литературе или рассчитываться исходя из условий обеспечения требуемой несущей способности конструкции, а толщина теплоизоляционного слоя рассчитывается с целью создания необходимой теплозащиты конструкции. При этом задаются либо температурой на наружной поверхности ограждающих конструкций, либо величиной термического сопротивления.

Рис. 3.11. Фрагмент крышки

Последовательность определения толщины теплоизоляционного слоя крышки, если задается температура на наружной поверхности ограждающих конструкций, следующая:

1. принимается температура на наружной поверхности конструкции в период изотермической выдержки (t_нп, ºC) при условии, что она не превышает 40 ºC. Наиболее эффективны ограждения, у которых температура на наружной поверхности в этот период выше температуры окружающей среды не более чем на 2…3 ºC (температура окружающей среды в цехах по выпуску железобетонных изделий принимается равной 15 ºC [5]);

2. определяется плотность теплового потока через ограждения q, Вт/м², по формуле [7]

q = α_н·(t_нn – t_с), (3.1)

где α_н – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности в окружающую среду, Вт/(м²·ºC). Для плоских поверхностей с температурой на наружной стороне не более 100 ºC и неподвижной средой он может быть определен по формуле [8]

α_н = 9,8 + 0,07·(t_нn – t_с), (3.2)

где t_с – температура окружающей среды, ºC. В цехах по выпуску железобетонных изделий t_с = 15 ºC [5].

3. определяется толщина теплоизоляционного слоя крышки:

q = k·(t_в – t_с), (3.3)

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·ºC):

k = , (3.4)

где R₀ – термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м²·ºC)/Вт:

R₀ = , (3.5)

где α_в – коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·ºC) [8]. Если теплоноситель – пар, то при расчетах допускается принимать α_в = 1000…2000 Вт/(м²·ºC), если горячий воздух или дымовые газы температурой 50…100 ºC, то α_в = = 8…12 Вт/(м²·ºC);

δ₁…δ_n – толщина отдельных слоев крышки, м. Толщина верхнего и нижнего слоя металлических листов составляет 3…5 мм;

λ₁…λ_n – коэффициенты теплопроводности отдельных слоев крышки, Вт/(м²·ºC) [6];

t_в – температура внутри установки, ºC. В ямных пропарочных камерах она принимается равной температуре изотермической выдержки.

Уравнение (3.3) можно привести к виду

q = . (3.6)

Из (3.6) определяется толщина неизвестного слоя. Например, толщина второго слоя δ₂ вычисляется по формуле:

δ₂ = . (3.7)