Расчет тепло-пароизоляции

ВВЕДЕНИЕ

Расчетно-графическая работа посвящена изучению важнейших разделов курса "Холодильные установки": "Расчет теплоизоляционных конструкций" и "Расчет теплопритоков охлаждаемые помещения". Целью работы является нахождение для одного из охлаждаемых помещений холодильника толщины слоя теплоизоляции, действительного коэффициента теплопередачи ограждений, типа и толщины слоя пароизоляции, а также для каждого охлаждаемого помещения расчетных тепловых нагрузок камерного холодильного оборудования и оборудования машинного отделения. Расчет толщины теплоизоляции проводится последовательно для каждого ограждения одного из помещений; расчет толщины слоя пароизоляции только для одного ограждения; расчет теплопритоков сводится к последовательному определению количества теплоты, поступающей в каждое охлаждаемое помещение от различных источников.

Действительный коэффициент теплопередачи используется в дальнейшем для определения величины одного из теплопритоков. В свою очередь, расчетная тепловая нагрузка на камерное оборудование в дальнейшем служит для расчета необходимой площади поверхности охлаждающих приборов в камерах и аппаратах, для расчета воздушной систем охлаждения, для расчета испарителей (в системах охлаждения хладоносителей), для определения производительности насосов в насосной системе подачи жидкого хладагента в испарительную систему, а также насосов для подачи хладоносителя. Расчетная тепловая нагрузка на компрессор в дальнейшем используется для определения установленной производительности компрессоров, для выбора числа компрессоров, а также для определения площади поверхности конденсаторов и подбора вспомогательного оборудования машинного отделения (маслоотделителей, отделителей жидкости, промежуточных сосудов и др.).

Расчетно-графическую работу каждый студент выполняет индивидуально. Исходные данные к заданию выбираются в зависимости от первой буквы фамилии, имени и отчества студента. Для этой цели в колонках - 1 и 15 табл. 1. отмечены буквы алфавита, по которым и производится выбор вариантов.

Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо ознакомиться с методиками расчетов теплоизоляционных конструкции и теплопритоков, описанных в работах: [1]. С.59, 141; [2]. С.15-29, 213-222; [3]. C.65-121; [4]. С.44-53; [5]. С.111-143,

151-174; [7]. С.9-18; [8]. С.97-120.

Методические указания составлены таким образом, что допускают использование в расчетах ЭВМ.

Учитывая многообразие вариантов, с целью упрощения решения задачи, в методике расчета были допущены некоторые условности.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Согласно табл. 1 и 2 записать условия задания.

5. Холодильник предназначен для холодильной обработки и хранения одного вида

в х в = 0,4м х 0,4м. Толщина перегородок между камерами d = 0,4 м. Расстояние

Холодильник распределительный, одноэтажный, без подвальных помещений. Камеры холодильника не вентилируются. При батарейной системе охлаждения циркуляцию воздуха в помещениях принимают слабой, а при воздушной – умеренной.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1.Записать условия задачи, выбрав из табл. 1 и 2 исходные данные для расчета, в зависимости от букв алфавита, с которых начинается фамилия, имя и отчество студента.

3.2.Привести схему холодильника с указанием его ориентации по сторонам света в соответствии с заданием, отмеченным в табл. 1 и на рис. 1. Для упрощения расчетов, а также с целью возможного использования ЭВМ, на соответствующих ограждениях на рис. 1 поставлены символы определяющие линейные размеры ограждений ℓ , площади поверхностей ограждения F и коэффициенты теплопередачи ограждений К . При этом для уменьшения вероятности появления ошибок в каждой схеме холодильника ограждение с одинаковыми линейным размером, площадью поверхности, коэффициентом теплопередачи имеет и одинаковые подстрочные индексы.

3.3.Определить толщину слоя тепловой изоляции теплоизоляционных конструкций камеры-морозилки» Вычислить действительные коэффициенты теплопередачи ограждений.

3.4.Для наружной стены камеры-морозилки определить тип и толщину слоя пароизоляции.

3.5.Определить теплопритоки через ограждения охлаждаемых помещений Q1 , от

грузов Q2 , поступающие с наружным воздухом при вентиляции помещений Q3 , эксплуатационные Q4 и суммарные Q .

4.РАСЧЕТ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

4.1.Конструкции ограждений

Наружные стены выполнены из железобетонной панели δж = 150 мм, слоя цементной штукатурки δш = 10мм, пароизоляции(Толщиной пароизоляции пренебрегают.), теплоизоляции и асбестоцементного листа δа = 10 мм (рис. 2, а).

Перегородки выполнены из одного слоя кирпича δк = 120 мм, покрытого с двух сторон штукатуркой, каждый слой которой имеет δш = 10 мм, пароизоляции(Толщиной пароизоляции пренебрегают.), теплоизоляции и асбестоцементного листа δа = 10 мм

(рис. 2, б).

Полы расположены на грунте и выполняются: из бетонной армированной стяжки δс = 60 мм, поверх которой устраивается чистый пол δч = 40 мм из бетона или мозаичных плит; двух пароизоляционных слоев бризола; слоя шлакового песка δшп = 30 мм; теплоизоляции; глинобетонной плиты δг = 250 мм с размещенными в ней трубами (бетонными d= 200 мм - для обогрева пола теплыми воздухом или стальными d = 38 мм - для обогрева теплоносителем) или бетонной подушки δб = 100 мм с электродами для электрообогрева; еще трех пароизоляционных слоев бризола; бетонной плиты δж = 60 мм на утрамбованном ровном грунте (рис. 2, в).

Покрытие холодильника выполнено из железобетонной плиты δж = 200 мм, теплоизоляционного материала, слоя засыпки из керамзитового гравия δкз = 100 мм, бетонной стяжки δс = 50 мм, кровельного рулонного ковра из пяти слоев гидроизола,

уложенного на одном слое битумной мастики, и одного защитного слоя рубероида

(рис. 2, г).

Рис. 1. Схема распределительных холодильников и ориентация их по сторонам света: I, II – камеры хранения мороженых грузов;

III – морозильная камера;

IV – универсальная камера.

Рис. 2. Изоляционные конструкции а) - наружная стена, б) - перегородка:

1 - панель железобетонная, 2 - штукатурка цементная, 3 - кирпич красный, 4 - пароизоляция, 5 - теплоизоляция, 6 -лист асбестоцементный; в) - пол на грунте, г) - покрытие:

1 - пол чистый из бетона, 2 - стяжка бетонная армированная, 3 - песок шлаковый, 4 - теплоизоляция, 5 – плита глинобетонная

с бетонными трубами, 6 - гидроизоляция, 7 – плита железобетонная, 8 - грунт, 9 - слой защитный гидроизоляционный, 10 - ковер кровельный, 11 - засыпка из гравия.

4.2. Расчет толщины слоя тепловой изоляции

Расчет проводится для всех видов ограждений камеры - морозилки № 3: наружная стена; перегородки (в машинное отделение, в камеру № 2 хранения мороженых грузов, в вестибюль); пол и покрытие. Температуру tв3 воздуха в морозилке в настоящем

расчете принимают равной tпм , т.е. tв3 =. tпм

Толщину тепловой изоляции определяют по формуле

где : δиз - искомая толщина теплоизоляции, м;

λиз - коэффициент теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала,

Вт/( м *К) (табл. 3);

К - нормативный коэффициент теплопередачи рассматриваемого ограждения, Вт/( м2 *К) (табл. 4,5,6,7);

δ1,δ2 ,...,δi - толщины всех слоев ограждения, кроме толщины тепловой изоляции, м;

αн,αпм - коэффициенты теплоотдачи от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения и от внутренней поверхности ограждения к воздуху камеры соответственно, Вт/( м2 *К) (табл. 8);

λ1,λ2 ,...,λi коэффициент теплопроводности строительных материалов ограждения,

Вт/(м*К) (табл. 3)

Полученное значение толщины тепловой изоляции округляют в большую сторону в соответствии со стандартной толщиной изделия и с выбранным числом слоев (табл. 3).

Таблица 3 Коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости некоторых материалов

Таблица 4

Коэффициенты теплопроводности для наружных стен и покрытий