Что включает в себя теплопередача через ограждающие конструкции
Тема 2.2. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
Теплообмен – перенос тепла, обусловленный разностью температур.
Различают три вида (или способа) переноса тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
Теплопроводность – это теплоперенос при непосредственном соприкосновении тел или частей одного тела с разной температурой.
Конвекцией называется перенос теплоты при движении жидкости или газа из области с одной температурой в область с другой.
Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место лишь в твердых телах. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью. Частным случаем конвективного теплообмена является теплоотдача – теплообмен между движущейся средой и поверхностью твердого тела. Теплоотдача может сопровождаться тепловым излучением.
Процессы переноса тепла в зданиях и их ограждающих конструкциях связаны со всеми видами теплообмена. Однако в воздушной среде у поверхностей конструкции, а также в воздушных прослойках и пустотах преобладает теплообмен конвекцией и излучением, в твердых же материалах конструкций перенос тепла осуществляется путем теплопроводности.
Включающий все виды теплообмена перенос тепла от нагретой среды к холодной через разделяющую эти среды стенку называется теплопередачей.
, Вт/м 2
q – это вектор, направленный в сторону уменьшения температуры.
В теплотехнических расчетах ограждающих конструкций для холодного периода принимаются следующие допущения. Температуры внутреннего и наружного воздуха tint и text принимаются постоянными. В этом случае постоянной будет и плотность теплового потока через ограждающую конструкцию.
tint = const, text = const, q = const
Теплопередача в таких условиях является стационарной. Зимой будем рассматривать стационарную теплопередачу.
Процесс передачи тепла через конструкции зданий
Воздушная среда производственных помещений пищевых предприятий мясной, молочной и рыбной промышленности подвержена различным изменениям: охлаждению, нагреванию, загрязнению газами, парами, пылью и неприятными запахами.
Потери тепла в зданиях происходят через все ограждающие конструкции зданий — наружные и внутренние стены, перекрытия, покрытия, полы, окна, фонари, двери, ворота. Кроме того, помещения охлаждаются холодным наружным воздухом, проникающим через открываемые ворота, двери, окна, технологические проемы, неплотности в ограждающих конструкциях (в том числе в результате инфильтрации).
Для искусственного поддержания температуры воздуха в помещении осуществляют отопление помещения приборами различных конструкций. При этом необходимо предусмотреть использование тепла, выделяемого технологическим оборудованием, сырьем и другими источниками.
При теплопередаче через ограждающие конструкции происходят следующие процессы: восприятие тепла воздуха помещения внутренней поверхностью ограждающих конструкций Qв; передача тепла через материал ограждающей конструкции от внутренней поверхности к наружной Qп; отдача тепла наружной поверхностью ограждающей конструкции в атмосферу Qо.
Изменение температур, соответствующее этим явлениям в ограждающих конструкциях из однородных материалов, представлено на рисунке 7.1.
Q
Рисунок 7.1 – Кривая характеризующая изменение температуры в однородных ограждающих конструкциях
Восприятие тепла. Тепло воздуха помещения, имеющего температуру tв, воспринимается более холодной поверхностью стены с температурой 
, (конвективный теплообмен). Процесс восприятия тепла характеризуется криволинейным отрезком 
. Мощность теплового потока Qв в Вт можно определить по формуле:
Коэффициент αв характеризует мощность теплового потока, воспринимаемого 1 м 2 поверхности ограждающей конструкции при разности температур между воздухом помещения и поверхностью ограждения, равной 1°С.
Расчет температуры в многослойной наружной стене и построение графика ее распределения.
где tв – температура внутри холодильной камеры, °С;
tн – наружная температура воздуха, берется согласно СНИП «Строительная климатология» для самого жаркого месяца, °С [3];
Rст – требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены, определяется согласно СНИП «Холодильники», м 2 ·°С/Вт [1].
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, Вт/ м 2 °С
— толщина 1 –го слоя наружной стены, м
— коэффициент теплопроводности наружной стены, Вт/м°С
Все последующие слои находятся аналогично
График строится в зависимости от δ, мм и t °С.
Рисунок 7.2 – График распределения температуры
в многослойной наружной стене.
Основы расчета отдельных элементов холодильных машин
Конденсаторы
Количество тепла, проходящее через поверхность теплообмена конденсатора за единицу времени (тепловая нагрузка) может быть определено из уравнения:
где 
— холодопроизводительностъ с учетом теплопритоков в трубопроводах, кВт;
φ- коэффициент, учитывающий теплопритоки в трубопроводах от работы насосов: при рассольной системе 
; при непосредственном испарении 
Nі- индикаторная мощность компрессора, кВт.
Поверхность теплообмена конденсаторов изготавливается как из гладких, так и из оребренных труб. Для аммиачных конденсаторов наиболее часто применяются гладкие трубы, для фреоновых – оребренные (рисунок 8.1).
где 
— коэффициент теплопередачи;
l- длина труб конденсатора;
— средняя разность температур между рабочим веществом и охлаждающей средой;
λ – коэффициент теплопроводности материала труб;
— внутренний и наружный диаметры труб;
— коэффициенты теплоотдачи отвнутренней и от наружной поверхности труб.
Для оребренных труб
где 
— тепловая нагрузка конденсатора;
— площади внутренней и наружной поверхностей трубы;
— коэффициенты теплоотдачи от внутренней и от наружной
δ-толщина стенок трубы.
Удельные тепловые нагрузки внутренней и наружной поверхности соответственно будут равны
— коэффициент теплопередачи, отнесенный к наружной поверхности трубы.
Коэффициенты теплоотдачи 
определяются по известным критериальным уравнениям.
Расчетные уравнения будут иметь следующий вид;
Поверхность теплообмена может быть определена как
где 
— удельная тепловая нагрузка на поверхности
Для приближенных расчетов можно использовать практические данные, которые приведены на рисунке 8.2 и в таблице 8.1
Значения фреоновых конденсаторов приведены в расчете на внешнюю поверхность,
Расход охлаждающей среды в конденсаторе (воды Gр в кг или воздуха Vp в м3) можно определить из уравнений:
где 
— плотность охлаждающей среды;
— удельная теплоемкость среды;
— конечная и начальная температуры.
Практически вода в конденсаторе при:
— оборотном водоснабжении 2-5°С.
Температура воды, выходящей из конденсатора, на 2-3 °С ниже температуры конденсации холодильного агента,
В воздушных конденсаторах воздух нагревается на 5-6 °С, выходит с температурой на 8-10 °С ниже температуры конденсации.
Испарители рассольные
Испарители – теплообменные аппараты, предназначенные для охлаждения промежуточного хладоносителя путем теплообмена с кипящим холодильным агентом.
Поверхность теплообмена испарителя может быть определена из уравнений
 | или |  |
или где 
— тепловая нагрузка испарителя, равная холодопроизводительности машины;
К – коэффициент теплопередачи, Вт/м 2 град
— средняя разность температур между рассолом и кипящим холодильным агентом, °С
— удельная тепловая нагрузка испарителя, Вт/м²
Практически при охлаждении рассолов и других жидкостей 
.
Трубы испарителя имеют небольшую толщину стенки, поэтому с достаточной степенью точности можно определять коэффициент теплопередачи К по формуле для плоской стенки:
где 
,- коэффициент теплоотдачи от рассола к трубе;
— коэффициент теплоотдачи от поверхности трубы к кипящему холодильному агенту.
Для приближенных расчетов испарителей можно использовать практические данные, которые приведены в таблице 8.2.
| Тип испарителя | Коэффициент теплопередачи, Вт/м² град | Удельная тепловая нагрузка, Вт/м² | Примечания |
| Аммиачные | |||
| Вертикально-трубные | 470-80 | 230-2900 |  5°С |
| Кожухотрубные | 470-520 | 2300-2600 | 5-6 °С |
| Листотрубные | 520-580 | 2600-2900 | 5 °С |
| Фреоновые | |||
| Кожухотрубные и кожухозмеевиковые | 1 100-1400 | 5800-7000 |  5-6 °С по внутренней поверхности труб |
Охлаждающие батареи
Поверхность теплообмена батареи холодильной камеры может быть определена из уравнения
где 
тепловая нагрузка в камере, Вт
— средняя разность температур между охлаждаемым воздухом и испаряющимся холодильным агентом или циркулирующим рассолом (обычно 8-10 °С).
Для батареи из гладких труб с достаточной для практики точностью принимают
где 
коэффициент теплоотдачи от воздуха к батарее, Вт/м 2 град
— коэффициент теплоотдачи излучением;
— коэффициент теплоотдачи конвекцией;
ζ -–коэффициент влаговыделения, учитывающий подведенное к батарее тепло с выпавшей влагой.
Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле
где 
— температура воздуха камеры, °С
Для расчетов можно принять равной температуре хладоносителя в трубе.
Коэффициент влаговыделения определяется по формуле:
где 
— удельное влагосодержание воздуха; определяется по температуре и относительной влажности воздуха в камере;
— удельное влагосодержание воздуха; определяется при относительной влажности воздуха φ= 100% и температуре стенки трубы.
Коэффициент теплоотдачи конвекцией можно определить из уравнения:
где 
,- коэффициент теплоотдачи хладоагента;
— температуры воздуха и трубы, °С
В расчетах часто используются практические значения коэффициента теплопередачи для батарей из:
гладких труб: 
— амиачных 
— фреоновых 
Для оребренных труб приведены значения коэффициентов теплопередачи, отнесенные к внешней поверхности трубы.
Меньшие значения К соответствуют потолочным батареям пучкового типа, большие — одно- и двухрядным горизонтальным батареям.
Тема №2 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
Основываясь на данных анамнеза, объективного исследования имеющихся при поступлении лабораторных и инструментальных исследований формулируют предварительный диагноз. Для его установления последовательно:
1)определяют пораженную систему;
2)выделяют ведущие симптомы;
3) группируют симптомы в синдромы (группы признаков, имеющих общий механизм развития);
4) перечисляют болезни, имеющие подобные синдромы;
5) сравнивают клинические проявления заболевания, отмечая совпадения и различия признаков. На этой стадии диагностического процесса могут возникнуть три ситуации:
2) диагностическая концепция не вполне ясна, предполагаются 2-3 предварительных диагноза;
VI..Для проведения дифференциального диагноза, подтверждения предварительного диагноза, всесторонней опенки состояния больного,
течения болезни и эффективности печения намечают пландальнейшего лабораторного и инструментального исследования, консультации специалистов по смежным специальностям
VII.С учетом всех полученных данных устанавливают клинический диагноз, формулируют его по классификации в развернутом виде, отражая этиология, патогенез, морфологические особенности, степень тяжести клинического течения, стадию и фазу болезни, функциональное состояние органов и систем, индивидуальные особенности течения болезни, осложнения, сопутствующие заболевания. Дают краткое обоснование диагноза.
Обоснование Д.:
— отец и брат больны язвенной болезнью;
— периодичность болей и осенние обострения;
— поздние, голодные, ночные боли, купирующиеся приемом пищи;
— изжога, повышенная кислотность натощак и ВАО;
— язвенный дефект на задней стенке луковицы при ФГДС^
VIII. Лечебные назначения и их обоснованиев форме листа назначений заполняют, начиная диеты, режима, с этиологически и патогенетически обоснованных лекарственных средств (с учетом и предупреждением побочных реакций) и заканчивают симптоматическим, физиотерапевтическим лечением и ЛФК.
IX. Дневник содержит:
1) краткую запись изменений в субъективном и объективном состоянии
больного за сутки;
2) оценку общего состояния;
3) клиническую оценку вновь полученных результатов лабораторных и
инструментальных исследований;
4)переносимость лекарств и диагностических манипуляций; обоснование изменении в диагнозе лечении.
X. Этапный эпикриз. Составляется каждые 10-12 дней и содержит:
1) оценку течения болезни (прогрессирующее, стационарное, регрессирующее);
2) динамику клинических симптомов и параклинических данных;
3) мысли об этиологии заболевания и патогенезе основных
синдромов;
4) обоснование изменений и уточнений диагноза;
5) оценку эффективности лечения;
6) необходимость дальнейшего обследования и лечения,
ориентировочные сроки стационарного лечения.
XI. Выписной эпикриз должен включать:
1) длительность пребывания в днях;
2) развернутый диагноз;
3) обоснование клинического диагноза (синдромы)
4) краткие сведения об этиологии, патогенезе, течении болезни;
5) проведенное лечение (суммарно) и его эффективность;
6) оставшиеся перед выпиской патологические клинические и
параклинические признаки;
7) рекомендации по дальнейшему лечению, реабилитации,
трудоустройству санаторно-курортному лечению, профилактике
XII. Посмертный эпикриз.(оформляется в случае смертельного исхода).
XIII.Этиологи и патогенез, (для студенческой учебной истории болезни)
XIV.Профилактика
В этом разделе истории болезни обосновывают мероприятия по предупреждению осложнений и дальнейшего прогрессирования заболевания, отмечают необходимость диспансерного наблюдения и профилактические мероприятия.>
Примечание. Для того чтобы написать историю болезни по профилю педиатрия необходимо:
1. В разделе семейного анамнеза уточнить анамнез родов и развитие ребенка на первом году жизни (тип скармливание, виды прикормов и сроки их введения, календарь профилактических прививок).
Тема №2 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
Теплообмен – перенос тепла, обусловленный разностью температур.
Различают три вида (или способа) переноса тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
Теплопроводность – это теплоперенос при непосредственном соприкосновении тел или частей одного тела с разной температурой.
Конвекцией называется перенос теплоты при движении жидкости или газа из области с одной температурой в область с другой.
Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место лишь в твердых телах. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью. Частным случаем конвективного теплообмена является теплоотдача – теплообмен между движущейся средой и поверхностью твердого тела. Теплоотдача может сопровождаться тепловым излучением.
Процессы переноса тепла в зданиях и их ограждающих конструкциях связаны со всеми видами теплообмена. Однако в воздушной среде у поверхностей конструкции, а также в воздушных прослойках и пустотах преобладает теплообмен конвекцией и излучением, в твердых же материалах конструкций перенос тепла осуществляется путем теплопроводности.
Включающий все виды теплообмена перенос тепла от нагретой среды к холодной через разделяющую эти среды стенку называется теплопередачей.
, Вт/м 2
q – это вектор, направленный в сторону уменьшения температуры.
В теплотехнических расчетах ограждающих конструкций для холодного периода принимаются следующие допущения. Температуры внутреннего и наружного воздуха tint и text принимаются постоянными. В этом случае постоянной будет и плотность теплового потока через ограждающую конструкцию.
tint = const, text = const, q = const
Теплопередача в таких условиях является стационарной. Зимой будем рассматривать стационарную теплопередачу.
Дата добавления: 2014-12-20 ; просмотров: 15 | Нарушение авторских прав