Материал: K_5

Таблиця 5.22

Витрати теплоти Q_Т на нагрівання залізничного товарного вагона [9,10]

Таблиця 5.23

Витрати теплоти на нагрівання автомобіля [29,10]

Якщо в табл. 5.22 і табл. 5.23 відсутні дані для певних температур і моделей транспортних засобів, то розрахунок виконують за формулою

, Вт (5.69)

де – маси однорідних частин і деталей транспортних засобів, які поставляються в приміщення, кг/год; – питомі теплоємності частин і деталей транспортних засобів, кДж/(кгК); – температура навколишнього (внутрішнього) повітря, ^оС; – початкова температура частин і деталей транспортних засобів, ^оС.

5.4. Вологовиділення в приміщення

5.4.1. Виділення водяної пари

Загальну кількість вологовиділень (водяної пари) в приміщення від різних джерел можна записати у вигляді рівності

, г/год (5.70)

де – виділення водяної пари від різних джерел, г/год.

Вологовиділення від людей залежать від тяжкості праці, яку вони виконують, і від температури довкілля. Вони розраховується за формулою

, г/год

де – питомі вологовиділення однієї людини при заданій інтенсивності праці, г/год (див. додаток 5, табл. 5.1., 5.2); – кількість осіб з заданою інтенсивністю праці, люд.

Виділення водяної пари від гарячих страв, які споживаються відвідувачами підприємств громадського харчування, розраховують за формулою

, г/год (5.71)

де – поправний коефіцієнт, який враховує нерівномірність споживання страв відвідувачами, а також наявність жирової плівки на їх поверхні, що сповільнює випаровування води зі страв (приймають ); - те ж, що і формулі (5.37); – середня температура страв, ^оС (приймають ); – ентальпія водяної пари при середній температурі страв, кДж/кг.

Розрахунки паровиділень від поверхні нагрітої води а також і при температурі її випаровування розглянуті раніше в п. 5.2.9 і 5.2.10.

Вологовиділення від поверхні води, яка не кипить, можна визначити в інженерних розрахунках за формулою [30]

, кг/год (5.72)

де – парціальні тиски водяної пари, відповідно, за температур поверхні випаровування і повного насичення та навколишнього (внутрішнього) повітря; – швидкість повітря над поверхнею випаровування, м/с; – площа поверхні випаровування, м²; – барометричний тиск, Па; – коефіцієнт, величина якого залежить від температури поверхні випаровування :

Для води, яка не кипить, без механічного її перемішування, температура поверхні випаровування залежить від середньої температури води таким чином:

Кількість вологи, яка випаровується при кипінні води , залежить від кількості підведеної до води теплоти та характеру оббудови (смока) над поверхнею води і може бути визначена за формулою

, кг/год (5.72)

де – дослідний коефіцієнт, який приймають рівним: за наявності щільних оббудов без відсмоктування повітря – 0,1, а при відсмоктуванні повітря – 0,20 …0,25 (за наявності бортових смоків дані відсутні); – теплова потужність джерела випаровування, Вт; - прихована теплота випаровування, кДж/кг.

Кількість водяної пари, яка утворюється при хімічних реакціях, в т.ч. і при згоранні речовин, визначають по відповідних хімічних формулах або по дослідних даних.

Так вологовиділення при спалюванні 1 кг горючої речовини можна визначити за даними табл. 5.24.

Таблиця 5.24

Кількість вологи М_вл.гор , яка утворюється при згоранні 1 кг палива

Значна кількість водяної пари виділяється в повітря виробничих приміщень від металорізальних верстатів при застосуванні охолоджувальних емульсій. Значення цих вологовиділень наближено можна прийняти рівним 0,15 кг на 1 кВт встановленої (номінальної) електричної потужності верстатів.

Кількість водяної пари, яка протікає у внутрішнє повітря через нещільності з’єднань трубопроводу і його запірно-регулювальної арматури може бути прийнята у відсотках від її витрати в трубопроводі. Так, на цукрових заводах це значення приймають рівним 5 %, на консервних заводах – 3 %, на кондитерських фабриках – 2 %.

Вологовиділення від різного технологічного обладнання дуже різні і зазвичай їх приймаються за рекомендаціями літературних джерел [30].

Треба враховувати, що волога з внутрішнього повітря може вбиратися матеріялами, які мають гігроскопічні властивості, а також скраплюватись на поверхнях, температура яких нижча від температури точки роси навколишнього (внутрішнього) повітря. Так, кількість вологи, що вбирається папером і картоном, може бути обрахована за формулою

, кг/год

де – маса паперу, кг, який переробляється протягом 1 год.

5.4.2. Випаровування різних речовин

Випаровування різних розбавників та розріджувачів при фарбуванні або лакуванні виробів поза фарбувальними камерами, розраховують за формулою [1]:

, г/год (5.73)

де – витрата лакофарбових матеріялів, г на 1 м² площі поверхні виробу; – вміст летких розбавників і розріджувачів в лакофарбовому матеріялі, %; – площа поверхні виробів, які фарбуються або лакуються протягом 1 год, м².

Величини , %, вказані в табл. 5.25 - 5.26.

Таблиця 5.25

Вміст летких розбавників в емалях m, %

Таблиця 5.26

Вміст летких розріджувачів в шпатлівках і грунтах та клеях m, %

Залежно від способу покриття виробів лакофарбовими матеріялами їх витрата така [1]:

• розприскуванням кольорових аеролаків та емалей А = 180 г/м², олійних лаків та емалей А = 60…90 г/м²;

• нанесенням пензлем безколірного аеролаку А = 200 г/м², нітрошпатлівок А = 100…180 г/м², нітроклею А = 160 г/м².

Приклад 5.13. Визначити виділення у виробниче приміщення шкідливої пари фарбувальних розбавників при покриванні виробів розпорскуванням кольорової емалі ХВ-518, якщо протягом 1 год покривають емаллю вироби із загальною поверхнею F = 100 м².

Розв’язування.

Із вище вказаних рекомендацій витрата кольорової емалі А = 180 г/м², а відсотковий вміст розбавника (сольвенту) в ній, згідно табл. 5.17 , становить 43,4 %.

Масові виділення в приміщення пари сольвенту розраховуємо за формулою

г/год = 7,812 кг/год.

5.4.3. Випаровування рідких хімічних речовин з відкритих поверхонь розчинів [24]

Процес перенесення речовини описується критеріальним рівнянням

, (5.74)

де - критерій Нусельта для процесів випаровування; - критерій Прандтля для процесів випаровування; - критерій Грасхофа; с^* - коефіцієнт, який залежить від крайових умов, форми і режиму вільної конвекції; - показник степеня, який залежить від режиму вільної конвекції і змінюється в межах від 0 до 1/3; - масова швидкість випаровування, тобто масова кількість речовини, яка випаровується з одиниці поверхні в одиницю часу, що віднесена до одиниці різниці концентрацій на поверхні рідини і в навколишньому повітрі, м/с; – визначальний (характерний) розмір поверхні випаровування, м; - коефіцієнт кінематичної в’язкості навколишнього повітря, м²/с; – прискорення сили тяжіння, м/с²; – густина навколишнього повітря, кг/м³; – густина вологого повітря над поверхнею рідини при її температурі, кг/м³; – коефіцієнт молекулярної дифузії речовини, м²/с.

Розв’язування задачі для трьох режимів.

1. Плівковий режим. Характеристики режиму: . Для поверхні рідини – плівка (прошарок) умовно нерухомого повітря значної товщини. Перенесення речовини від поверхні рідини через цю плівку відбувається дифузією.

Об’єм пари речовини , що випаровується в одиницю часу з 1 м² поверхні рідини, за формулою Стефана для даного режиму

, м³/(см²) (5.75)

де – барометричний тиск, мм.рт.ст; – парціальний тиск пари (випарів) в насиченому повітрі безпосередньо над поверхнею рідини при температурі випаровування, мм.рт.ст; – парціальний тиск пари (випарів) в навколишньому (внутрішньому) повітрі, мм.рт.ст.

Оскільки величини і суттєво менші порівняно з величиною , то величину можна знайти за спрощеною формулою

, м³/(см²). (5.76)

2. Ламінарний режим. Характеристика режиму: . Ламінарний режим руху повітряних потоків біля поверхні випаровування спостерігається при (кр – критичний). Критеріальне рівняння для ламінарного режиму руху має вигляд