книги из ГПНТБ / Комягин Л.Ф. Бесшатровые неотапливаемые водонапорные сооружения научно-техническое сообщение

суток и по формуле’(34) сразу за тл = 14 + 15 + 15 + 14 = = 58 суток, с предварительным определением т', путем пост­ роения кривой k'o при 6 = 0. Из сопоставления вычисленных данных с опытными видно, что они расходятся на 2,8-? 6,7%.

внутри бака соединялся с наружным воздухом как в обычных бесшатровых башнях — посредством вентиляционной трубы в кровле. Около 50% площади теплопередающих поверхностей

пература наружного воздуха снижалась до — 28°. В среднем за время с 9 по 31 декабря t а = — 13,2°, в январе ta= — 10,3°, в феврале tа = — 13,5° и в период с 1 по 15 марта ta~ — 7,2°. Скорость ветра v „ — 2—4,2 м/сек.

Льдообразование в баках началось 9 декабря при tа = — 4,5° ив„ = 2,9 м/сек. Замер льда в каждом баке производили один

равнялся 8,4 м3, в юго-западном 7,3 ж3 и в юго-восточном 7 ж3; ■всего W = 22,7 ж3. Толщина льда менялась по высоте стенок бака, доходя местами до 0,55 ж, в среднем 6 = 0,23 ж (рис. 73).

Форма и размеры льда на стенках свидетельствовали о влия­ нии интенсивности перемешивания воды на процесс льдооб­ разования. В нижней части бака, где происходило полное пе­ ремешивание воды, толщина льда была наименьшей; в верх­ ней части, где перемешивание воды было слабое, толщина льда — наибольшей.

Среднее колебание уровня воды в баках характеризуется величиной ц = 3,4 : 5,42 = 0,63. Соответствующие значения

181

опытной 6 = 0,23 м на 4,5%.

Рис. 73. Образование льда при водо­

Рис. 74. Образование

обмене в башне с тремя баками на

льда при водообмене в

станции К.

башне с цилиндрической опорой в колхозе .Впе­ ред к коммунизму.

Приведенные опытные данные и расчеты показывают, что в баках, утепленных или частично отапливаемых (до 50% пло­ щади их поверхности), процесс льдообразования на оголен­ ных частях стенок и днищ, расположенных вне шатра, проис­ ходит в таком Же темпе, как и в бёсшатровых неутепленных сооружениях при 'равных условиях. Поэтому теплотехнические расчеты таких частей сооружения можно производить по тем же формулам (33) или (34).

4. Опыты в колхозе «Вперед к коммунизму» Московской области проводили зимой 1955/56 г. в башне-колонне. Их выполняли сотрудники ВИЭСХ инженеры А. А. Рожновский,

182

D — 2 м и высоту до дна 8 м. Стены и кровля бака покрыты

наиболее холодную часть зимы показаны на рис. 75.

Лед появился на стенках опорной части башни 26 января. Через тл 25 суток = 600 час. башню опорожнили и замерили

цилиндрической опоры в объеме №' = 8,8 .и3 и со средней тол­

= 11,1 ккал1м2час град. Воду подавали в башню с перерывами. В эти перерывы вода в трубах находилась без движения и охлаждалась, отчего средняя за сутки ZBx = 5,6°.

Вследствие расположения конца напорно-разводящего стояка у дна опоры башни и частых перерывов в работе насоса

183

холодные слои воды сосредоточивались в верхней части бака, где охлаждались до 0°; теплые слои собирались внизу.

воды, уходящей из башни, равна, согласно формуле (57),

как на неутепленных стенках толщина льда доходила до

ной 6 = 0,25 м на 5%.

Результаты опытных исследований процессов охлаждения воды с льдообразованием при водообмене в водонапорных баш­ нях, проведенных в производственных условиях в течение нескольких холодных зим, подтвердили предыдущие выводы (§§ 20 и 21) и, кроме того, дали возможность дополнительно установить следующее.

1. Льдообразование при водообмене в водонапорных соору­ жениях начиналось, когда tB <7кр и ka — k—ф — £в= 0, и прекра­ щалось через тл час., когда толщина льда 6 достигала наиболь­ шей величины max 6, а значение йо = О.

2. Определение теоретическим путем наибольшей толщины льда, образующегося в водонапорном сооружении за зиму, мо­ жет быть произведено любым из двух способов:

181

а) по формуле (34) сразу за весь период льдообразования

~, предварительно найденный путем построения кривой ka

впредположении, что 6 = 0;

б) по формуле (33) с последовательным вычислением тол­ щины льда 6i; f>2, 63 и т. д. по отдельным отрезкам времени!, на которые разбивают весь холодный период года.

Сопоставление результатов вычислений 6 этими двумя способами с опытными данными показало расхождение их на

2—6%.

3. Величины 6 и k ст , вычисленные по существующей форму­ ле (9), расходились с опытными данными: 6 на 16,1—41,1 % и k'„ на 94,6 — 54,4%.

4. На характер и размеры льдообразования на стенках сооружения оказывала заметное влияние интенсивность перемешивания йоды в самом сооружении. Удовлетворитель­ ное перемешивание воды в баках емкостью 15—250 м3 проис­ ходило при расположении конца напорно-разводящего трубо­ провода на некоторой высоте от дна бака и устройстве захвата воды из сооружения в двух местах — в баке и на дне опоры. Плохое перемешивание воды в баках той же емкости наблю­ далось при расположении конца напорно-разводящего трубо­ провода на дне цилиндрической опоры.

5.При нормальном перемешивании воды в сооружении величины tKp и /ух, подсчитанные по формулам (60) и (57), расходились с опытными данными незначительно.

6.Поступление тепла от солнечной радиации в исследуемых

водонапорных сооружениях составляло в общем балансе тепла — в период льдообразования до 11 % от /г и в период начала таяния льда от 12 до 150% и более, от k.

§ 23. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Из теоретических и опытных исследований, изложенных

внастоящей работе, вытекают следующие основные выводы

ипредложения.

1.Бесшатровые неотапливаемые водонапорные башни по сравнению с шатровыми отапливаемыми башнями одинаковых размеров имеют значительные преимущества — строительство

ежегодные расходы на содержание (включая надзор, ремонт и амортизацию) уменьшаются на 30—40%.

Эти преимущества достигаются: применением комплексной механизации работ; использованием крупных узлов, деталей и оборудования, изготовляемых заводским способом; выпол­ нением монтажных работ скоростными методами; автоматиза­

185-

Приложение I

Основные буквенные обозначения, принятые в работе

187

189

Примем ание. Параметры, относящиеся к I стадии охлаждения

воды в сооружении (без льдообразования), отменаются знаком «прим» (').

190