5.2.7. Тепловиділення від страв в приміщеннях підприємств громадського харчування

Теплоту, яка виділяється при охолодженні страв, визначають за формулою

, Вт (5.37)

де – середня маса гарячих страв, які споживаються одним відвідувачем, кг/(годлюд), (приймають 0,85 кг/(годлюд)); – середня тепломісткість страв, кДж/(кгК), (приймають 3,35 кДж/(кгК); – відповідно початкова та кінцева температури страв, ^оС, (приймають 70 та 40 ^оС); – кількість відвідувачів, люд (приймають рівною кількості посадкових місць); - час споживання страв одним відвідувачем, год, який приймають: для ресторанів та інших подібних закладів – 1 год; для їдалень з офіціантами – 0,75 год; для їдалень із самообслуговуванням – 0,3 год.

5.2.8. Тепловиділення від зовнішньої поверхні трубопроводів

З достатньою для практики точністю їх визначають за формулами [24]:

а) для неізольованих трубопроводів довжиною l

, Вт (5.38)

де – зовнішній діаметр трубопроводу, м; – середня температура теплоносія, ^оС; – температура навколишнього середовища (внутрішнього повітря), ^оС; – довжина трубопроводу, м; - коефіцієнт, який враховує додаткові втрати теплоти арматурою трубопроводу; - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубопроводу до навколишнього повітря, Вт/(м²К):

• за не відчутного для людини руху навколишнього повітря , або ,

де - температура стінки трубопроводу, ^оС;

• за відчутного руху навколишнього повітря ,

де – рухливість повітря біля трубопроводу, м/с;

б) для 1 м ізольованих трубопроводів (наприклад при двошаровій ізоляції)

, Вт/м (5.39)

де – температура на внутрішній поверхні трубопроводу (температура теплоносія), ^оС; - температура зовнішньої поверхні ізоляції, ^оС; – коефіцієнт теплопровідності матеріалу відповідно стінки трубопроводу, першого та другого шарів ізоляції; – відповідно внутрішній і зовнішній діаметри трубопроводу, мм; – зовнішні діаметри відповідно першої і другої верств (шарів) ізоляції, якщо рахувати від стінки трубопроводу, мм.

Приклад 5.10. Визначити тепловиділення в приміщення від паропроводу з внутрішнім діаметром d₁=140 мм, зовнішнім діаметром d₂=150 мм та довжиною 1 м за коефіцієнта теплопровідності матеріялу стінки ₁=55 Вт/(мК). Паропровід вкритий двома верствами теплоізоляції товщиною ₂=20 мм і ₃=40 мм з коефіцієнтами теплопровідності, відповідно, ₂=0,037 Вт/(мК) і ₃=0,14 Вт/(мК). Температури внутрішньої поверхні паропроводу t₁=300 ^оС і зовнішньої поверхні ізоляції t₄=55 ^oC.

Розв’язування.

Тепловиділення в приміщення від 1 м теплоізольованого паропроводу визначаємо за рівнянням (5.39)

Вт/м .

5.2.9. Тепло- і вологовиділення від поверхні нагрітої води

З відкритої поверхні нагрітої води теплота виділяється в приміщення у явному і прихованому вигляді. Явна теплота виділяється в результаті променисто-конвективного теплообміну. За відомих рухливості повітря над дзеркалом води і температури поверхні води , наближені явні тепловиділення визначають за формулою [1]

, Вт/м² (5.40)

де – температура повітря над поверхнею води , ^оС.

Приховану теплоту, яка міститься у випарах води, можна визначити за рівнянням

, Вт/м² (5.41)

де – інтенсивність випаровування з водної поверхні, кг/(годм²); - ентальпія пари, кДж/кг, яка відповідає температурі водної поверхні;

, кДж/кг. (5.42)

Інтенсивність випаровування можна наближено визначити за формулою

, кг/(годм²) (5.43)

де – коефіцієнт, який залежить від температури водної поверхні :

tпов, ^оС до	30	50	70	90
а	0,216	0,248	0,303	0,383

і – пружність водяної пари відповідно у повітрі і за повного насичення повітря водяною парою при температурі поверхні води, кПа.

Якщо нагріта вода не перемішується і перебуває в стані відносного спокою, то температура її поверхні є нижчою від середньої температури в її товщі . При температурі води до 40 ^оС ця різниця біля 2 ^оС; при температурі води 70…75 ^оС вона максимальна і рівна приблизно 12 ^оС; по мірі наближення до температури кипіння (100 ^оС) ця різниця температур зменшується до 3 ^оС.

При кипінні інтенсивність випаровування залежить від кількості підведеної до води теплоти і приблизно рівна 40…50 кг/(годм²). За наявності зонтів (ковпаків), кришок тощо, коли пара тільки частково витікає в приміщення, у формулу (5.43) вводиться понижувальний коефіцієнт, величина якого визначається дослідним шляхом.

Іншим буде процес теплообміну, якщо вода тривалий час перебуває в умовах тепловологісної рівноваги з навколишнім повітрям (наприклад, вода на підлозі приміщення). В цьому випадку відбувається адіабатичне випаровування води. Температура води є нижчою від температури навколишнього (внутрішнього) повітря і приблизно рівна температурі повітря, заміреній мокрим термометром (). З причини різниці температур явна теплота передається від приміщення (внутрішнього повітря) до води, а її кількість може бути визначена за формулою

, Вт/м² (5.44)

де – температура повітря РЗ за мокрим термометром, ^оС; – температура повітря РЗ за сухим термометром, ^оС.

Завдяки рівноважному стану ця теплота витрачається на випаровування води і у вигляді ентальпії утвореної водяної пари знову повертається у внутрішнє повітря.

В результаті передавання воді конвективної теплоти температура внутрішнього повітря знижується, а загальна його ентальпія залишається практично незмінною завдяки збільшення вологовмісту і частки ентальпії водяної пари, що випарувалась у повітря. Фактично ентальпія повітря дещо зростає, оскільки ентальпія водяної пари більша від частки явної конвективної теплоти, що передана воді, на величину променистої складової теплообміну, а також з причини підведення теплоти теплопровідністю через поверхні, які не контактують з повітрям. Для випаровування 1 кг води потрібно Вт явної теплоти внутрішнього повітря.

Кількість випаруваної води, при адіабатичному процесі, може бути визначена за формулою

, кг/(годм²). (5.45)

Загальна кількість явної теплоти, яка передається від внутрішнього повітря до води, за цих умов, рівна

, Вт (5.46)

де – площа поверхні випаровування води, м².