книги из ГПНТБ / Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник

+ 2K In (rf„a p rlBn) +

(4.26)

нар

где dBH, d„ap — соответственно внутренний

и наружный диаметры

трубы.

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),

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;

даче

с

достаточной для практики точностью можно

принимать

ар =

14

вт/м2 град.

При

выводе уравнения (4.28) приняты допущения,

что темпе­

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/ '

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

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

• ^ = 7 ^ = / ( F O = ^ ) -

(4.33)

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.

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

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.

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

ши и

перекрытия; металлическими дымовыми трубами, проложен ­

ными

в помещении, и сгораемыми конструкциями.

На

рис. 4.25 показано конструктивное выполнение отступок

между боковыми

поверхностями

печей и

сгораемыми

стенками

или перегородками,

а на рис. 4.26

— между

поверхностью

дымовой

Рис.

4.26.

Противопожарная отступка

в

крыше

; — дымовой канал; 2 —

стена дымовой

трубы;

3— выдра

над

кровлей;

4 — стропильная

нога;

5 — обрешетка

отступки в

13 см;

в — отступка

вентиляции

устанавливают

решетки

с

площадью живого

сечения

не

менее

150

см2

к а ж д а я .

Р а з м е р ы

отступки

в

зависимости

от

типа

печей,

вида

отступки

и способа защиты строительных конструкций

в

отступке

приведе­

ны

в

табл .

4.13

[38,

39, 40,

41].

см

Отступки от стенок печей толщиной

до

10

рекомендуется

делать

всегда

открытыми.

Высота и ширина изоляции сгораемых конструкций в отступках

должна

быть больше

размеров поверхности печи на 15 см, а высо­

та

над

кухонными

плитами

—

50

см.

В

общественных

столовых, детских

и лечебных

учреждениях,

выше уровня

пола

помещений.

Отступки

между

днищем

печей,

устанавливаемых

на

ножках,

и з а щ и щ е н н ы м от возгорания полом

(металлический

лист

по асбе­

стовому картону толщиной

12 мм)

д о л ж н ы быть не

менее

20 см.

защищенным

от возгорания потолком — 51

см.

Н а р у ж н а я

поверхность

дна

патрубка

или

рукава д о л ж н а от­

стоять от сгораемого пола

не

менее чем

на

14 см.

менее

150

см2

к а ж д а я .

Р а з м е р отступки межд у поверхностью дымовой трубы

и

сго­

раемыми материалами крыши принимается не

менее

13

см

(см.

рис.

4.26).

М е ж д у топочной дверцей и защищенной от

возгорания

стеной

или перегородкой принимается отступка не менее 1,25 м.

Отступки межд у поверхностью

металлической

дымовой

трубы

и сгораемыми конструкциями д о л ж н ы быть не

менее

70 см.

При

наличии теплоизоляции на поверхности трубы,

обеспечивающей

на

ее внешней поверхности температуру не выше

90° С,

допускается

отступка в

25

см.

Практик а показывает, что отступки, выполненные

в соответст­

вии с

вышеизложенными требованиями,

обеспечивают

противопо­

ж а р н у ю защиту сгораемых конструкций.

При

контроле проектов

печного

отопления

или

экспертизе

по­

ж а р о в

может

возникнуть

необходимость

аналитического

расчета

ведет к тому, что строительные

конструкции в отступке неоднород­

ны по толщине . Поэтому расчет необходимого размера D отступок

можно вести

лишь приближенно

в следующем порядке.

Пусть температуры излучающей поверхности печи и воздуха в

отступке

постоянны во времени

и равны

соответственно Ту

и Т/,

" К .

Допустима я температура нагрева поверхности сгораемой кон­

струкции

Т2,

° К-

Строительная конструкция в

отступке

не з а щ и щ е н а от

возго­

тельной

конструкции X и степени черноты обеих поверхностей Бі И

е2 . П л о щ а д ь излучающей

поверхности F\ = bc. Толщина конструк­

ции б;

тепловой режим

стационарный .

дачи

уравнению:

Чл = £ пр^о[(тбд) - (щ)

] ф а - і , вт/м2,

(4.34)

где

£ п р =

приведенная степень черноты

поверх-

_1_ _і_ — _ і

ностей;

•Jj-2 î — коэффициент

облученности

поверхности

1 поверхностью 2;

Со — коэффициент

излучения

абсолютно чер­

ного

тела, си = 5,7 вт/м2

° К4 .

Плотность теплового потока

между

поверхностью

сгораемой

тены уравнением 4.34):

qn = o.K(T,-Tf),

вт/м\

(4.35)

конструкции

и воздухом в отступке при естественной кон­

векции,

вт/м2

град,

a K Ä

1,163 (1,4 — 0,001 t^Vu — tf.

(4.36)

qw

=

~

( r , - T ,

) ,

em Im2,

(4.37)

где

7"з — температура

с

противоположной

стороны

сгораемой

за­

щищаемой

конструкции.

Тепловой баланс

в

отступке

можно

записать в

виде:

9л =

?іі +

4w

(4-

Искомый размер отступки D входит в выражение

коэффициен­

та

облученности

^г—і. который в

общем

случае

определяется

вы­

ражением:

,і, _ 1

=

( Е £ І І і ^ І і . ^ , .

(4,39)

F,

"U"

Д л я случая

лучистого теплообмена

м е ж д у

'/•< поверхности

.Fi

конечных размеров

и точкой,

л е ж а щ е й

на параллельной ее поверх­

ности против вершины угла ! Д поверхности F\, коэффициент облу­

ченности

* - • = / ( £ .

-£-)

(«о»

и может быть определен по номограмме на рис. 4.27.

В уравнении (4.40)

L i , L 2 — половины сторон

Ь, с,

причем Ь<с,

Последовательность

определения величины D

следующая .

1. По методике, изложенной в

§ 4.2, определяется

температура

на внешней поверхности печи 7 Ь

° К в конце топки.

О

1,0 1,17

2,0

3,0

4,0

5,0

B/u,

Рис. 4.27. Номограмма для определения

коэффициента

облученности

элементом

поверхности

параллельной площадки конечных размеров

2. Д о п у с т и м а я по соображениям пожарной безопасности тем­

пература д л я

древесины

Г з ^ З Б З 0 ^

3. О п р е д е л я ю щ а я температура

д л я

внесения поправок на

зави­

j .

+

op

4. Из справочной литературы при

определяющей температуре

находят

X. Д л я древесины

поперек волокон ^=0,15 вт/м

град.

5.

П о

уравнению

4.37

вычисляют

qw.

6.

Температуру

воздуха

tf

принимают

равной

около 40° С .

7. П о

уравнению

4.36

вычисляют

ak.

8.

П о

уравнению

4.35

вычисляют

qn-

9.

П о уравнению 4.38 вычисляют дл.

При этом

еі =0,93, ео=0,9 .

10.

И з уравнения

4.34 вычисляют ірг—і д л я всей

поверхности.

11.

Н а х о д я т

-ф д л я

1 / і поверхности

F i ;

ір = —

і-

12.

И з л у ч а ю щ у ю

поверхность

д е л я т

на

четыре

равные

части и

находят

L i =

-^- b;

L 2 =

~

c .

13. При известных

величинах

ір и соотношениях L\/L2

по номо­

грамме на рис. 4.27

находят

DjLx

=

B,

D/L2

=

0.

9 Зак. 31

129