1.2. Расчет тепловых потерь промышленного здания

1.2.1. Теплотехнический расчет ограждений здания

Теплотехнический расчет наружных стен, перекрытий, световых и дверных проемов здания производится в соответствии с требованиями [3] в следующей последовательности:

- определяется требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр наружных стен, покрытий, окон, фонарей;

- по R₀^тр подбирается типовая конструкция ограждения;

- определяется действительное сопротивление теплопередаче принятой конструкции ограждения R. При этом должно выполнятся условие R₀^тр≤ R;

- определяется коэффициент теплопередачи ограждения.

Значение сопротивления теплопередаче конструкции пола

зависит от расположения, величины коэффициента теплопроводности, утепляющих слоев и определяется по приложению 8 [2].

Величины сопротивления теплопередаче различных конструкций заполнения световых и дверных проемов приведены в приложении 6^* [3].

1.2.2. Тепловые потери через наружные ограждения здания

Основные потери тепла через ограждающие конструкции зданий следует определять по методике, изложенной в приложении 8 [2, с. 48].. Особенность определения тепловых потерь через наружные ограждения промышленного здания заключается в том, что расчетная температура внутреннего воздуха принимается с учетом ее изменения по высоте в соответствии с п. 1 приложения 8 [2, с. 48].

Добавочные потери тепла принимаются в процентах к основным того приложения. Потери тепла на нагрев наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в производственные здания, следует определять в соответствии с приложением 9 [2, с. 49].

Результаты расчета тепловых потерь через наружные ограждения заносятся в таблицу.

1.2.3. Расход тепла на нагрев материалов и транспорта

Расход тепла на нагрев материалов и транспорта определяют по формулам 11.7, 11.8 [4, с. 4О]. В этих формулах коэффициент В, учитывающий долю тепла, поглощаемого материалом за 1 час, зависит от режима поступления холодного материала или транспорта в помещения.

Для производственных помещений, в которых происходит испарение влаги со смоченных поверхностей, необходимо учитывать расход явного тепла на испарение по формуле (VI.52) [6, с. 64].

1.3. Определение теплопоступлений в помещениях промышленного здания

Общие теплопоступления в помещениях складываются из теплопоступлений от нагретого технологического оборудования, от электронагревателей, от станков и механизмов, от нагретого материала или изделия, от продуктов сгорания, а также тепла, поступающего за счет сапвчной радиации (в теплый период года).

1.3.1. Теплопоступления от нагретого технологического оборудования

Методика расчета теплопоступлений от технологического оборудования зависит от типа и особенностей оборудования.

а) количество тепла, поступающего в помещение от нагретой горизонтальной поверхности металлических баков и ванн, определите по формуле:

Q_пов=α_пов∙(t_пов-t_в),

Значение температуры поверхности жидкости принимается равной температуре жидкости в баке или ванне, которая задается в технологическом задании. Коэффициент теплопередачи α_пов определяется по графику рис. VI [6 с. 46].

б) Теплопоступления от нагревательных печей, котлов определяются для горизонтальных стен и вертикальных поверхностей по формулам (V.8) [6, с. 46] и (V.9) [6, с. 47].

При необходимости расчета интенсивности теплового излучения из открытого отверстия печи или котла следует пользоваться методикой изложенной [6 с. 47-48].

Исходя из технологической документации, задаются расстоянием от открытого отверстия до рабочего места и определяют коэффициент облученности рабочего места φ_р.м., по размерам отверстия определяют коэффициент облученности φ_отв с учетом отражения стенок. Наибольшая интенсивность теплового облучения на рабочем месте определяется по формуле (V.14) [6, с. 48].

в) Теплопоступления с продуктами сгорания при выпуске их в цех (при газовой сварке, сжигания газообразного топлива в печах) определяются с учетом топлива и его теплоты сгорания по формуле (V.15) [6, с. 49].

г) Теплопоступления от остывающего материала определяются при изменении его фазового состояния по формуле (V.16) [6, с. 49]. Если изменения фазового состояния происходят, то тепловыделения определяются по формуле (V.17) [6, с. 49].

д) Тепловыделения от оборудования, приводимого в движение электродвигателями, определяют по формуле:

(1.2)

где N_уст – установочная мощность электродвигателя, кВт;

η₁ – коэффициент использования установочной мощности (η₁=0,7-0,9);

η₂ – коэффициент загрузки (η₂=0,4-0,9);

η₃ – коэффициент одновременности работы оборудования (η₃=0,4-1);

η₄ – коэффициент перехода тепла в помещение (η₄=1 для ткацких станков, перемоточных и крутильных машин, металлорежущих станков; η₄=0,1 для вентиляторов и насосов).

Для механических цехов при постоянной работе металлорежущих станков без охлаждения режущего инструмента тепловыделения определяются из выражения:

Q=249∙N_уст, (1.3)

В тех же цехах, но при охлаждении режущего инструмента эмульсией, тепловыделения составят

Q=151∙N_уст (1.4)

Для инструментальных, сборочных и ремонтных цехов, характеризуемых меньшей загрузкой, тепловыделения составят:

Q=209∙N_уст (1.5)

Для прессовых цехов при обработке металла η₂ рекомендуется принимать 0,4-0,6, тогда

Q=(130÷200)∙N_уст (1.6)

Тепловыделения от оборудования приводимого в действие электродвигателями, предпочтительнее определять по выражению:

Q=к_сn∙к₃∙N_уст, (1.7)

Где к_сn – коэффициент спроса на электроэнергию (табл.1.4);

к₃ – коэффициент одновременности работы оборудования к₃=О,4÷1).

е) Количество явного тепла, поступающего в помещение с открытой поверхности нагретой воды при известной скорости движения воздуха над поверхностью и температуре поверхности воды, приближенно можно определить по формуле (VI.18) [6, с. 63].

ж) При использовании пара в производственных помещениях для выполнения механической работы количество поступающего в помещение тепла может быть определено по формуле (VI.26) [6, с. 64]. При использовании пара на технологические нужды в некоторых случаях количество тепла, поступающего в помещение, определяется по расходу пара G_пар, кг/ч, прорывающегося в помещение через неплотности в технологических аппаратах и трубопроводах с учетом скрытой теплоты парообразования r, кДж/кг:

Q_пар=G_пар/2, (1.8)

Таблица 1.4

Значения коэффициента К

Наименование обоудования	Значение
Металлорежущие станки мелкосерийного производства	0,16
То же, при крупносерийном производстве	0,2
То же при тяжелом режиме работы – штамповальные прессы, автоматы, крупные токарные, фрезерные и расточные станки	0,25
То же с особо тяжелым режимом работы: приводы молотов, ковочных машин, очистных барабанов, бегунов и др.	0,4
Переносной электроинструмент	0,1
Вентиляторы	0,7
Насосы, компрессоры, Мотор - генераторы	0,75
Краны, тельферы	0,15
Сварочные трансформаторы дуговой электросварки	0,05
Однопостовые сварочные мотор - генераторы	0,35
Многопостовые сварочные мотор – генератор	0,7
Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы	0,9
Установка высокой частоты - ТВЧ	0,08-0,12

Примечание: тепловыделения, определенные по выражению (1.7), не учитывает работу местных отсосов.

Количество пара, поступающего в помещения, иногда определяется в процентах (2-4%) от общего расхода пара на технологические нужды.

Тепло и влаговыделения от технологического оборудования можно определить по данным технологических испытаний данного вида технологического оборудования или определить по укрупненным показателям. Такие данные приведены в [7].