§ 23. Теплопоступления с продуктами сгорания

В результате горения топлива в печах, при газовой сварке, стекло­дувных работах и им подобных в помещение частично попадают продук­ты сгорания, которые загрязняют воздух и одновременно вносят в по­мещение некоторое количество тепла. Печи могут быть с отводом про­дуктов сгорания (обычно при твердом и жидком топливе) и с выпуском всех продуктов сгорания непосредственно в помещение (например, при газовом топливе). Если продукты сгорания выпускаются в цех, тепло­поступления Qn.ci Вт, подсчитываются по расходу топлива G_T и его теп­лоте сгорания Qp3

<2п.с (V-¹⁵*

где Цт — коэффициент, учитывающий неполноту сгорания топлива (0,9—0,97).

§ 24. Теплопоступления от остывающего

МАТЕРИАЛА

Если в помещение подают материалы и изделия в нагретом состоя­нии (например, из нагревательных печей), то необходимо учитывать тепло, которое они отдают помещению при охлаждении. Если жидкий материал при остывании в помещении твердеет (например, жидкий ме­талл), то общее количество тепла Q₀ct, отданного при остывании, равно:

Qoct ⁼ Кж (/нач /пл) Н" ^пл Н^{- с}т (/пл — /кон)] (V. 16)

где Сж и с? — удельная теплоемкость материала соответственно в жидком и твер­дом состоянии; /_нач, /кон и /_пл — температура соответственно начальная, конечная и фазового превращения (плавления); /_пл— теплота фазового превращения (плавления) материала; G — масса материала.

(V. 17)

Необходимые данные для расчета по формуле (V.16) для стали и чугуна даны в табл. V.3.

			Теплоемкость металла
Материал	Температура плавления пл ’ °с	Теплота плавле­ния /пл, кДж/кг (ккал/кг)	сж, кДж/(кр-К) |ккал/(кг.°С)1	сг средняя при t от 0 до /пл, кДж/(кг-К) [ккал/(кг-°С)1
Сталь Чугун	1300—1500 1050—1500	92—100(22—24) 96—100(23—24)	1,17(0,28) 1,05(0,25)	0,73 (0,174) 0,755(0,18)

Теплофизические характеристики стали и чугуна

Таблица V.3

Если фазового превращения не про­исходит, то формула упрощается и Qoct, кДж, равно:

Qoct — С (/нач — ^кон) Q«

Формулы (V.16) и (V.17) определяют общее количество тепла, отданного те­лом при понижении его температуры от /нач до /кон. Интенсивность теплоотдачи изменяется во времени. Как правило, в

Рис V.4.- Зависимость В> от критерия-F

a

расчете не известна /_Кон, а даны только /_Нач, температура помещения l_R и теплофизические свойства тела. Требуется определить количество тепла, поступающего в помещение за определенный отрезок времени. Обычно интересует наибольшая интенсивность теплопоступлений за первый и последующие часы остывания.

Поступления тепла от нагретых материалов и изделий (или, наобо­рот, затраты тепла на нагрев материалов и изделий, подаваемых холод­ными с улицы) за некоторый промежуток времени Дz с начала нагрева или охлаждения можно определить по формуле

<4т“^с0('„,ч-О^г' (V.18)

где В — доля избыточного содержания тепла телом, потерянного за время Аг с начала охлаждения или нагрева.

Величина В зависит от размеров, формы, теплофизических свойстз тела, продолжительности его охлаждения. Она может быть приближенно определена по графику на рис. V.4 в зависимости ют критерия Fo, равного

^р°=ж> <^v-¹⁹⁾

где с — теплоемкость материала; G — масса изделия; R— полное сопротивление теплопередаче со всей поверхности тела, К/Вт, равное

R = ■■-}- —— (V.20)

рXF² _BF

(здесь р — плотность материала, изделия; Я — теплопроводность, которая для

материалов в сыпучем состоянии должна быть увеличена на 25%; F — площадь внеш­

ней теплоотдающей поверхности тела; а_по_в — коэффициент теплообмена на поверхно­сти тела, определяемый по графику рис. V.1).

В помещении возможен сложный технологический режим подачи нагретых или холодных материалов и изделий во времени. В этом случае нужно определить изменение теплопоступлений во времени от отдельных партий материалов и изделий и построить график изменения во времени суммарных теплопоступлений в помещение. Наибольшие часовые тепло­поступления являются расчетными, и их необходимо учитывать при со­ставлении теплового баланса помещения и определении установочных мощностей вентиляционных систем.