Новости
Библиотека
Ссылки
О сайте





предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 2. Определение теплоотдачи печи Wср как "среднечасовой на период теплоотдачи" (Wn.m)

Нетопленая печь имеет температуру на стенках, равную температуру помещения. Будучи затоплена, она нагревается, температура на ее стенках повышается до известного максимума (), после чего происходит остывание печи, и температура на ее стенках падает, пока вновь не сравнивается с температурой помещения.

На рис. 1 изображена кривая изменения по времени средней температуры поверхности печи ОС-2 из альбома Главвоенпромстроя изд. 1941 г.

Рис. 1. Кривая изменения средней температуры поверхности печи ОС-2
Рис. 1. Кривая изменения средней температуры поверхности печи ОС-2

Максимальный разогрев печи ограничивается санитарно-гигиеническими требованиями, по которым допускается иметь на поверхности температуру не более 80° и только для печи в изразцах до 85-90°.

Из кривой мы видим, что данная печь остыла через 23 часа после начала топки.

Для определения теплоотдачи печи можно применить следующий метод.

Пусть на топку печи израсходовано топлива В кг. Теплотворная способность топлива Коэфициент полезного действия печи

Отсюда общее количество теплоты, которое получила печь при сжигании топлива, а затем отдала помещению:


Продолжительность теплоотдачи печи - n часов, откуда среднечасовая теплоотдача печи за период теплоотдачи будет:


в данном случае

При определении можно поступить и несколько по-иному.

Последние несколько часов печь остывает очень медленно и вместе с тем дает уже сравнительно малое количество тепла. Вследствие этого концом периода теплоотдачи принято считать не тот момент, когда печь уже совсем остынет, т. е. температура на ее стенках сравняется с температурой помещения, а некоторый более ранний.

Одни специалисты концом периода теплоотдачи считают тот момент, когда средняя температура поверхности нагрева печи опустится до температуры на 5° выше температуры помещения, другие (и таких большинство) - на 10°, а некоторые - на 15° и даже 22°.

Это конкретно выявлено нами при изучении материалов различных экспериментаторов.

Понятно, что при таких условиях величины n, а следовательно, и значения получались по-разному. Для данной печи, приняв n = 23, получим среднечасовую теплоотдачу за период теплоотдачи с 1 м2 поверхности нагрева:


а приняв n = 13 час:


Но при отрезании "хвоста" кривой в данном случае (рис. 1) пользоваться уравнением (2) уже нельзя,, так как печь еще не успела отдать все полученное ею тепло.

Тепловой цикл печи остался незаконченным, и часть тепла в печи еще осталась.

Чтобы получить правильный тепловой баланс печи, стали прибегать к протопке печи накануне испытания, с тем чтобы к началу испытания печь имела такую температуру, какая должна быть при отрезании "хвоста" кривой.

Тогда температура в конце "периода теплоотдачи" будет такая же, как перед топкой при, испытании печи, и, следовательно, тепловой цикл печи будет законченным. Печь за "период теплоотдачи" успеет отдать тепла столько, сколько получит сама при сжигании топлива, и уравнение (2) будет вполне справедливо. Для той же печи ОС-2 различные периоды теплоотдачи изображены на рис. 1.

Полученную величину называют обычно "среднечасовой теплоотдачей при одной топке в сутки", что безусловно неправильно.

Величина есть среднечасовая теплоотдача печи "за период теплоотдачи", т. е. величина, не связанная с календарем. Только в том случае, если период теплоотдачи печи равен 24 час, соответствует среднечасовой теплоотдаче печи при одной топке в сутки.

Определенную вышеуказанным методом величину принимают за среднечасовую теплоотдачу печи при одной топке в сутки, т. е. за величину

Укажем на две особенности, характеризующие в этом случае величину которые следует иметь в виду, когда определяется как .

Рассмотрим температурную кривую печи за период теплоотдачи n (рис. 2).

Рис. 2. Температурная кривая печи за период теплоотдачи n
Рис. 2. Температурная кривая печи за период теплоотдачи n

Вершина температурной кривой , соответствующая максимальному разогреву печи, ограничивается санитарно-гигиеническими нормами, которые для всех печей большой и средней теплоемкости являются одними и теми же.

В какой-либо зависимости от периода теплоотдачи n величина не находится, что очень важно отметить.

Иначе говоря, печи с различными периодами теплоотдачи n могут иметь одинаковые и, напротив, печи с одинаковыми величинами n могут иметь разные .

Вообще зависит от индивидуальных свойств печи, и чем равномернее прогревается поверхность печи, тем выше для нее .

Однако для различных печей современных конструкций значение величины колеблется в довольно узких пределах.

В конце периода теплоотдачи температура для всех печей должна приниматься одинаковой, а именно:


где - температура помещения.

Выше мы указывали, что большинство специалистов принимают Δt = 100. В дальнейшем в наших расчетах мы будем придерживаться этой же цифры.

Общий рисунок температурной кривой для различных печей является также довольно одинаковым. На основании этих соображений приходится сделать вывод, что и отношение площади фигуры F к абсциссе n также будет колебаться в довольно узких пределах.

На основании опытных данных можно в среднем принять а величину Отсюда теплоотдача печи будет:


здесь α - коэффициент теплоотдачи от поверхности в воздух и обратно (ккал\м2*час град).

Для различных печей отклонения в ту или иную сторону не превышают обычно 10%, т. е. величина колеблется примерно в пределах 275 - 325 ккал/м2*час. Эта первая особенность величины .

Вторая особенность касается "коэффициента неравномерности теплоотдачи", введенного в строительную теплотехнику в качестве характеристики изменения теплоотдачи печи по времени; этот коэффициент при одной топке в сутки обозначим через m. Его можно определить из уравнения:


или также из уравнения:


Истинное значение m будет некоторое среднее между m1 и m2, и с достаточной для практики точностью можно принять:


Здесь - теплоотдача печи в момент максимального прогрева печи:


- теплоотдача печи в момент минимального прогрева;


Так как температура на печи колеблется в небольших пределах, то изменением величины а в данном случае можно пренебречь, т. е. принять тогда из уравнения (3) получим:


Согласно предыдущему можем вычислить:


При этом, учитывая устойчивость значений температур, входящих в уравнение, можно признать, что величина m, так же как и величина будет изменяться в довольно узких пределах и не будет зависеть от периода теплоотдачи n.

предыдущая главасодержаниеследующая глава





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://bani-i-sauni.ru/ "Bani-i-Sauni.ru: Бани и сауны"