КР 2 / 3адача 1

ЗАДАЧА 1

Стенки рабочей камеры промышленной нагревательной печи имеют внутренний огнеупорный слой толщиной δ₁ = 0,12 м из шамотного кирпича и наружный слой толщиной δ₂ = 0,25 м из строительного кирпича. Температура наружной поверхности наружного слоя – t₃^ст, коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности к окружающему воздуху α₂ = 16 Вт / (м² К), а температура воздуха – t₂. Определить температуру внутренней поверхности камеры печи t₁^ст и построить график распределения температур по толщине стенки. Каковы суточные потери тепла через стенку с площадью поверхности

F = 20 м² ? Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича λ₁ = 0,86

Вт / (м К), строительного кирпича λ₂ = 0,7 Вт / (м К).

Таблица 1 – Данные к задаче 1

Решение.

Плотность теплового потока

q = α₂(Т₃^ст – Т₂), Вт / м².

q = 16*(313 – 291) = 352 Вт / м².

Температура внутренней поверхности камеры печи

Т₁^ст = qR_t +Т₃^ст = 352*0,5 + 313 = 489 K,

где R_t – термическое сопротивление стенки, м² К / Вт:

R_t = δ₁ / λ₁ + δ₂ / λ₂.

R_t = 0,12 / 0,86 + 0,25 / 0,7 = 0,5 м² К / Вт.

Температура поверхности стенки Т₂^ст

Т₂^ст = Т₃^ст – qδ₁ / λ₁ = 489 – 352*0,12 / 0,86 = 453 K.

Суточные потери тепла

Q = qFτ, кВт сут,

где τ – промежуток времени, с.

Q = 352*20*86400 = 608256*10³ Вт = 608256 кВт,

График распределения температур указан на рисунке 2.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

03 – ЗМ – 310 – В

Лист

4

Изм

Лист

№ докум

Подп

Дата