![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Расчет технических средств защиты от тепловых излучений
Наиболее распространёнными методами защиты от тепловых лучей (ИК) являются: теплоизоляция (рис. 5.10); экранирование (рис. 5.11); воздушное ду- ширование. Экраны для защиты от тепловых излучений могут быть изготовлены из листового алюминия, белой жести, алюминиевой фольги (альфоля), асбестовых щитов, огнеупорного кирпича или могут представлять собой сварные конструкции, охлаждаемые водой.
V
оберточная записная Из штучных изделий
Рис. 5.11. Классификация экранов [28] Защита от ионизирующих излучений осуществляется в основном экранированием. Применяется также «защита временем» (ограничение времени работы с радиоактивными излучениями) и «защита расстоянием» (удаление рабочего места от источника радиоактивных излучений). Эффективность экранирования определяется из выражения (дБ) (5.9) где Е1 - интенсивность облучения без экрана, Вт/м; 2- интенсивность облучения с экраном. Заданное снижение температуры ju рассчитывается по формуле ц = Ти/Тэ, где Ти - температура источника, ° С; 3 - температура экрана, ° С. Температура экрана определяете» из выражения (5.10) , (5.11) где tв - температура внутри помещения, °С; а -коэффициент теплопоглощения; Е2- интенсивность облучения с экраном, Вт/м2; а2 - удельная теплоотдача, Вт/м2 °С. Интенсивность облучения с экраном можно рассчитать по формуле Е2-=Е1-еб-е (5.12) где 5 - коэффициент ослабления (для воды 5 = 1,3); l -толщина экрана, м; Е1- интенсивность источника, Вт/м2. Пример 5.2. Определить эффективность экранирования поста управления завалочной машины напольного типа для мартеновской печи, если известна интенсивность теплового облучения без защитного экрана Я/= 360 Вт/м2 и интенсивность облучения с экраном Е, = 29Вт/м2. Решение. Определим интенсивность экранирования из выражения (5.9): g E2 29 Вывод. Интенсивность экранирования 11 дБ Пример 5.3. Определить интенсивность облучения рабочего при использовании защитного экрана, охлаждаемого водой. Толщина экрана 0,05 м, интенсивность облучения без экрана 355 Вт/м2. Решение. Интенсивность облучения с экраном можно рассчитаем по формуле (5.12)
Е7 =Е, -е-бе =355-<Ги-°'05 =355 1—- = 33\Вт/м2 2 1 0065 Вывод. Интенсивность облучения с экраном составит Интенсивность излучения источника (Вт/м) рассчитывается по формуле = s-C Т
где s - степень черноты полного излучения материала (табл. 5.3}; С0 - коэффициент излучения, (С0 = 4,5 - металл; С0 = 5,3 - огнеупорный материал; С0 = 5,67 -абсолютно черное тело), Вт/(м2.К4); Т- температура излучаемого тела, °К. Таблица 5.3 - Степень черноты полного излучения
Интенсивность облучения от нагретой поверхности в зависимости от расстояния определяется по формулам [30].
f-T-f
ООП 100 д ТдУ (5.14)
г < (5.15) где r - расстояние от источника облучения до рабочего места, м; F - площадь издучаемой поверхности, м; T- температура излучаемой поверхности. К; Тдоп - допускаемая температура на поверхности оборудования, Тдо„ < 318°К. Количество теплоты, отдаваемой единицей поверхности в единицу времени в окружающую среду, определяется по формуле g = <*(**-О где а-суммарный коэффициент теплоотдачи, Вт/(м -К); tиз- температура на изолированной поверхности, °С; tв- температура воздуха в помещении, °С. Суммарный коэффициент теплоотдачи определяют из выражения (5.16)
aл (5.17)
где ак Вт/(м2-К); - коэффициент теплоотдачи от изолированной стенки к воздуху, ал - коэффициент теплоотдачи от изолированной стенки к воздуху путем лучеиспускания, Вт/(м2 -К). Коэффициент ал рассчитывают по формуле
а. = Г -г. (5.18) где С0 - коэффициент, излучения, абсолютно черного тела,. Вт/(м -К);; С0 = 5,7 s -степень черноты тела; Твн - температуравнутри аппарата, °К; Твн = 273 + tвн, где tвн -температура внутри аппарата, °С; Тиз - температура надаолиррванной поверхности, °К; Тиз = 273 + tиз, где tm - температура на изолированной поверхности, °С, (не более 45 °С). Коэффициент ак рассчитывают по формуле ак =
N-X
где Nu - критерий Нуссельта; Я- коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/м2-°С (табл. 5.4); L - характерный размер тела (цилиндр - диаметр, горизонтальный параллелепипед - ширина, вертикальный параллелепипед - высота). Таблица 5.4 - Коэффициенты теплопроводности, кинематической вязкости и критерий Прандтля
Критерий Нуссельта определяют по формуле Nu=c{Gr-Pr)h где с и h. - эмпирические коэффициенты, выбираются по табл. 5.5; Gr - критерий Грасгофта; Рr - критерий Прандтля, приведен в табл. 5.4. Таблица 5.5-Значениекоэффициентов c и h для воздуха (5.20)
Критерий Грасгофта определяют по: формуле v где р - коэффициент объемного расширения, °С; (5.21)
tв - температура воздуха в помещении, °С; g - ускорение свободного падения, м/с2 (g=9,81 м/с2); v - коэффициент кинематической вязкости, м /(с-10-6), выбираемый по табл.5.3. Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формулам К = 1 | а изол 5.22) где а - суммарный коэффициент теплоотдачи, (м2. 0С) 5ст,5изол - толщина изолируемой стенки и изоляционного материала, м; КтЛизол- коэффициент теплопроводности стенки и материала, Вт/(м. °С), выбираем по табл. 5.6. в зависимости от температуры. Таблица 5.6 - Коэффициенты теплопроводности материалов
к = (5.23) где q - количество теплоты, отдаваемой единицей поверхности тела в единицу времени, Вт/м2; tвн - температура внутри аппарата, °С; U - температура воздуха в помещении, °С. Толщину изоляции можно определить, преобразовав выражение (5.22), по формуле изол
= Я, К а Лст (5.24) Пример 5.4. Рассчитать толщину теплоизоляции вакуум-аппарата, изготовленного из стали. Толщина стенки 10 мм. Температура среды в аппарате 118°С. В соответствии с санитарными нормами температура воздуха в помещении не должна превышать 23 С, а температура на поверхности изоляции должна быть не более 45°С. В качестве теплоизоляции используется войлок шерстяной. Характерным размером цилиндрического аппарата является его диаметр, равный 1,5 м. Решение. Рассчитаем коэффициент теплопередачи от изолируемой стенки к воздуху путем лучеиспускания по формуле (5.18), приняв коэффициент излу-чения абсолютно черного тела равным С„ =5,7 Вт/(м К); степень черноты тела для стали е = 0,61 (табл. 5.3)
л Со-8 Т -Т.
V 100 J
= 6,096 Определим по формуле (5.21) критерий Грасгофта, приняв за характерный размер тела диаметр аппарата L =1, 5 м
1 _ 1,53 -(45-23) = 0,104-10 ■9,81-
273 + 23 (15,3-10" Критерий Прандтля для температуры 23° выберем из табл. 5.4: Рг = 0,702. Произведение: Gr ■ Pr = 0,104 • ю11 • 0,702 = 0,73 • 1010 Определим критерий Нуссельта по формуле (5.20), выбрав значения коэффициентов с и А для воздуха по табл. 5.5 Nu =c(Gr-Pr)h =0,135(0,73-1010)з =262,4 Определим коэффициент теплопередачи от изолированной стенки к воздуху путем конвекции по формуле (5.19), выбрав по табл. 5.4 коэффициент теплопроводности Л =0,0259 Nu -Л 262,4-0,0259 и g ,40, L 1,5 Рассчитаем суммарный коэффициент теплоотдачи по формуле (5.17) а =ак+ал = 6,0096 + 4,5 = 10,59 Определим количество теплоты, отдаваемой единицей поверхности тела в Определим коэффициент теплопередачи по формуле (5.23)
Определим толщину теплоизоляции аппарата (м) по формуле (5.24), выбрав по табл. 5:6 коэффициенты теплопроводности стенки (сталь) и ц,а АРиала изоляции (войлок) Лст,Лизол,Вт/(м°с)
изол изол л а Я 2,43 10,59 45,4
ству Date: 2015-07-01; view: 2126; Нарушение авторских прав |