4. Тепловой расчет моечной машины

При расчете установки определяют количество тепла:

• для разогрева обмываемого объекта;

• потери тепла через стенки камеры;

• потери тепла через вентиляцию;

• количество тепла на нагрев добавочной воды в процессе мойки;

• количество тепла для нагрева воды в баке;

• количество тепла для нагрева отопительных приборов.

1. Количество тепла для разогрева обмываемого объекта, кДж/ч:

где G – масса объекта (приложение Б); С – теплоемкость объекта, кДж/(кг·К), С = 0,481; t_п – температура в камере мойки, ˚С. Расчетная t_п =5˚С; t_н – температура наружного воздуха, ˚С. Расчетное t_н = -20˚C.

2. Потери тепла на теплопередачу через стенки камеры и перекрытия.

Потери тепла на теплопередачу, кДж/ч:

где k₁ – коэффициент теплопередачи через стены камеры, Вт/(м²·К).; k₂ – коэффициент теплопередачи через перекрытие, кДж/ч.; k₃ –коэффициент теплопередачи, учитывающий наличие дверей, k₃ =1,13; t_п – температура в камере, t_п =5˚С; t_н – температура наружного воздуха, t_н = -20˚C; F₁ и F₂ – площади внутренних поверхностей стены и перекрытия, м². Рассчитываются по размерам моечных камер, приведенных в приложении Б.

Коэффициенты k₁ и k₂ принимают Вт/ м²·К, с бетонными перекрытиями:

коэффициенты	Кирпичные стены	Кирпичные стены с изоляцией	Металлические стены с изоляцией
k1 ≈ k2	4,4	2,3	11,7

3. Потери тепла на вентиляцию – Q₃, кДж/ч:

где 0,992 кДж/кг·К – постоянная величина, определяющая теплоемкость воздуха в кДж/кг∙град.; γ_н – удельная масса воздуха, кг/м³ ; t_нв – наружная вентиляционная температура воздуха в ˚С, (принимается t_нв = - 9˚С); V – объем камеры в м³ (принимается по приложению Б); n – кратность обмена воздуха в час, n = 2.

4. Потери тепла на нагрев воды.

В процессе мойки автомобиля часть нагретой моющей жидкости испаряется и сливается вместе с отстоявшимся илом. Потери воды компенсируются за счет воды из водопровода. Потери тепла, кДж/ч:

где W – объем жидкости в баке, л; k – коэффициент, учитывающий долю дополнительно поступающей воды, k =0,15; С_в – теплоемкость воды, С = 1,033 кДж/кг·К.; t_нв – температура нагретой жидкости, t_нв =80˚С; t_хв – температура воды в водопроводе, t_хв = 5˚С.

Объем жидкости в баке рассчитывается по сумме объемов отстойного и запорного баков. Объем отстойного бака для однокамерной типовой моечной машины принимается W₁ = 31 м³ и объем типового запорного бака W₂ = 6,7м³.Общий объем для расчета принимается W = 38 м³.

Потребность тепла в период работы моечной установки, кДж/ч:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ =

=88684,38 + 34317,25 + 42661,1 + 3385,7 + 6,3·10³=175348,43,

где Q₅ – потери тепла на нагрев моечной установки, принимается по приложению В.

5. Расчет нагревателей.

В автотранспортных предприятиях применяются два способа нагрева жидкости:

• паром;

• электрическими нагревателями (ТЭН).

Для нагрева паром применяют гладкие стальные трубы, которые называют регистрами, или радиаторами.

Расчет нагревателей паром выполняют в следующей последовательности:

• определяют площадь поверхности нагрева, м²;

• находят число регистров.

Для поддержания тепла в камере необходимая площадь поверхности нагревателей F₁, м²:

где Q_под – количество тепла, необходимое для поддержания тепла в камере, Q_под= Q₂ +Q₃ (кДж/ч); k – коэффициент теплопередачи в камере, кДж/(м² ·К); t_пар – температура пара, ˚С, t_пар = 125ºC; t_в - температура воздуха в камере t_в= 5 ºС.

k – коэффициент теплопередачи зависит от диаметра трубы (регистра) и температуры пара:

Типовые размеры труб, мм	Температура подаваемого пара, ºС	Коэффициент теплопередачи, кДж/(м^2·К)
133´4	100 - 140	8,6
159´4	100 - 140	12,9
180´4	100 - 140	13,4

Количество регистров определяется по формуле:

где d₁ - наружный диаметр трубы (регистра), м; l₁- длина регистра, м. Для камеры длина регистра принимается l₁=1500 мм

Расчет поверхности нагревателей для отстойного бака выполняется по формуле:

Количество регистров определяется по формуле:

,

где d₂ – диаметр трубы ( регистра), м; l₂ – длина регистра, м.

Длина регистров принимается l₂ = 1,5м. Диаметры труб применяют трех размеров мм: 135´4; 159´4; 180´4.