Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

ливнику, укреплены чугун, обделкой, другие концы входят в отверстия, оставленные в кирпичной стенке опускного дымохода, и могут перемещаться при нагревании и охлаждении. Этот К. имеет значительные кирпичные массы и относится к К. с большей теплоемкостью, чем чисто металлические. Главным недостатком такой конструкции является применение разнородных материалов-металла и кирпича, к-рые, вследствие различных коэфф-тов расширения, при больших t° дают всегда неплотные соединения. Кроме того, на металлич. нагревательных поверхностях при t° 120-150° и выше пригорает пыль, благодаря чему образуется угар и нагреваемый воздух приобретает специфический запах.

2. Огневые К. большой теплоемкости. Нагревание до высокой f° металлич. 1саналов или труб в К., слабая способность этих К. аккумулировать тепло и неплотности в соединениях послужили причиной, заставившей заменить металлич. поверхности каналов кирпичными. Один из лучших типов таких К., проф. Лукашевича, представлен на фиг. 3. Он состоит из объемистого топливника а, над к-рым устраивается один , восходящий дымоход б; продукты горения по этому дымоходу поступают в верхний 1оризонтальный распределительный канал в, откуда они спускаются по вер- . тикальным каналам (колодцам) г; колодцев делается такое д количество, чтобы площадь их стенок да.та потребную на-гревательн. поверхность. Пройдя вниз

через колодцы, продукты горения попадают в нижний горизонтальный сборный канал д, из которого они уходят в дымовую трубу. Между вертикальными дымовыми ходами оставлены проходы для циркуляции нагреваемого воздуха, поступающего внутрь духового пространства извне через нижнее отверстие. Для выхода нагретого воздуха вверху духового пространства делают каналы, соединенные с разводящими нагретый воздух трубами. Стенки топливника делают толщиной в I/a кирпича, восходящего дымохода-в 1 кирпич. Топливник и первый дымоход облицовывают огнеупорным кирпичом. Стенки верхнего горизонтального дымохода опускных дымоходов, как и нижнего горизонтального канала, имеют толщину в 1/2 кирпича .и складываются из двух рядов в перевязку. Наружные поверхности как горизонтальных, так и вертикальных каналов штукатурят или смазывают белой глиной. Горизонтальные и вертикальные отдельные дымоходы облицовывают иногда листовым лгелезом, при чем стенки вертикальных каналов в этом случае делают лишь в Yd кирпича. Опускные дымоходы делают внутри квадратного сечения, по 20 см в стороне, в 1, 2 и 4 таких


Фиг, 3.

канала каждый, Дьшоходы снабжены достаточным числом вычистных двойных плотных дверец, расположенных так, чтобы было легко и удобно чистить все внутренние части калорифера. Расстояние между дымоходами в одном продольном ряду берется в Va кирпича, для возможности перекрыть его целым кирпичом.

При проектировании огневых К. следует делать их компактными, не допускать нагрева нагревательных поверхностей до слишком высокой t° и добиваться возможно полного их смывания нагреваемым воздухом. Конструкция К. должна допускать беспрепятственное расширение отдельных его частей, вызываемое изменением f°; число стыков д. б. возможно меньшим. Все части д. б. легко доступны д.ля осмотра, ремонта и допускать полную очистку приборов от пыли. Удаление сажи и золы должно производиться вне духовой камеры. Для удобства эксплоатации желательно применение наполнительных конусов, допускающих загрузку топлива на несколько часов и автоматич. регулирование горения. Необходима полная гарантия непроникания продуктов горения в духовую камеру, т.к. окись углерода, попавшая в нагреваемый воздух, меняет вызвать отравление людей. Кроме того, необходимо ставить К. в подвале или в нижнем этаже, т. к. теплый воздух имеет стремление двигаться вверх; в горизонтальном направлении воздух может двигаться при этом на ограниченное расстояние. Поэтому горизонтальные разводящие трубы (каналы) пе д. б. длиннее 6 л*, и лишь при тщательной изолировке разводных каналов длина их для третьего и верхних этажей может доходить до 12 м.

Расчет огневых К. Для расчета К. необходимо определить количество теплоты, потребное для нагревания воздуха, и размеры нагревательных приборов.

Количество теплоты в Cal, необходимое для нагревания L м воздуха на 1°:

io = Yt где - объем воздуха Ь данной Г, приведенный к 0° (а = - коэфф. расширения воздуха), 0,2375-теплоемкость 1 кг воздуха в Cal, 1,293-вес 1 м сухого воздуха в кг при 0° и барометрич. давлении 760 мм. При нагревании от данной темп-ры t до темп-ры tl, потребуется тепла

W-iK-t) Cal.

Нагревательные поверхности рассчитывают на основании законов теплопередачи. Теплопередача от одной среды к другой через разделяющую стенку может быть вычислена из уравнения:

(вм. ор.) i

где Fi и Fz-площади внутренней и наружной поверхностей в м, f-средняя темп-ра нагревающей среды, fw. и tap.-средние темп-ры поверхностей разделяющей стенки, t -средняя темп-ра нагреваемого воздуха, ki и fcg-коэфф-ты теплопередачи внутрен-



ней и наружной поверхностей стенки в Са1/л12час°С, Л-внутренняя теплопроводность разделяющ. стенки в Са,1-см1мчас°С, I-толщина стенки в см; при плоских стенках Fi=F2. В практике обычно пользуются упрощенной ф-лой:

W=F k{V-V),

где W-количество тепла в Са1/час, передающееся через стенку нагреваемому воздуху в час, к-коэфф. теплопередачи стенки в Са1/л12час°С, f и t -средние темп-ры нагревающей среды и нагреваемого воздуха. Эти темп-ры получаются из начальных темп-р fo и tg и конечных Ц и t/ как средние арифметические, т. е.

r = -*l±ii и V

fi + п

для определения же поверхности нагрева (в м) получим выражение:

ti + to t + tl

2 2 ;

1) Расчет огневых К. малой теплоемкости с металлич. нагревательными поверхностями. Определение размеров металлич. нагревательных труб для К. малой теплоемкости ведется на основании экспериментальных данных, при чем считают, что теплоотдача к с 1 м поверхности металлич. ребристых труб равна 1 200-i-l 500, а металлическ. гладких труб-1 500-f-2 ООО Са1/час. Диаметры этих труб делают равными 150-1-200 мм. Если Ж-количество тепла, потребное в час для нагревания воздуха, то необходимая нагревательная поверхность F металлич. труб, напр. гладких труб с отдачей в 2 ООО Са1/час на 1 м, равна (в м):

7г 2 000

Для получения количества теплоты, затраченной топливом, нужно величину W разде-.лить на произведение кпд нагревательных поверхностей на коэффициент совершенства горения в топке, равный 0,50-0,80, в зависимости от разных условий. Расчет топок см. Топки.

2) Расчет огневых К. большой теплоемкости для целей отопления производится на максимальную часовую потерю тепла внешними ограждениями отапливаемых помещений.

Определив все теплопотери,равные Wj приступают к расчету нагревательной поверхности К. Она вычисляется по ф-ле

где!-поверхность нагрева К. в м, а к - коэфф. теплоотдачи К., равный к (t-t ). На практике принимают, что 1 л** массива К. аккумулирует (при одной топке в сутки) ~30 ООО Cal; к этому количеству добавляется 20%, т. е. 6 ООО Cal, за счет аккумуляции стенками камеры и стенками жаровых каналов; следовательно, принимают на 1 м массива 36 ООО Cal, к-рые выделяются К. при его действии в течение суток. Можно считать также, что на 1 м поверхности нагрева К. приходится по 0,15 м массива и, при одной топке в сутки, можно принять ко- теплоотдачу 1 мК. в час равной 240 Cal;

на каждые 0,01 м разницы в массиве К. прибавляют или убавляют по 10 Cal. На основании этих данных определяют нагревательную поверхность К. и затем выбирают подходящую конструкцию. Высоту К. с вертикальными колодцами принимают 2,5-Ь-3,0 м. Нагревательную поверхность колодцев практически определяют из высоты К. h, периметра каждого колодца р и числа колодцев п, так что

F = р h п ; топливник с первым ходом принимается за один колодец и входит в число п. Вычислив количество колодцев и их размеры, получают общий размер массива К., равный V м. Количество аккумулированного за сутки тепла при этом будет равно V- 30 ООО Cal. Нри часовом расходе тепла Wpaen. Cal/час

этого запаса тепла хватит на

V -30 000

час,

расч-

Если, кроме расхода тепла в помещениях, необходимо подогревать холодный наружный воздух, для чего потребуется за сутки 24 Жвозд. Cal, то запаса тепла в К. хватит на

V 30000-24 We ,a. т/.

-----22221 нас. Количество топлива В

расч.

(В кг), сжигаемого в топливнике в час:

R = Wpac4. тп- q

где т-число часов (44-5) топки за сутки, Г]-кпд к., равный ~0,70, и q-теплотворная способность топлива в Са1/кг.

Имея все величины, зная Wj,ac4. и определяя по нему и зада,нным температурам объем воздтса, легко рассчитать сечение каналов для входа в К. нагреваемого воздуха и для выхода нагретого.

Паровые и водяные К.

Паровые и водяные.К. получают нагревающую среду от паровой или водяной центральной системы. Они разделяются по способу движения нагреваемого воздуха, к-рый может протекать через К.: 1) естественным путем, благодаря изменению веса единицы его объема при нагреве, и 2) с побуждением при помощи вентилятора.

1. К. с естественным притоком свежего воздуха. Тип, изображенный на фиг.4, представляет собою обыкновенные водяные радиаторы, поставленные либо наклонно (при входе наружного воздуха снизу) либо вертикально рядами (при движении воздуха горизонтально), при чем для лучшего действия их ставят в шахматн. порядке. На фиг. 5 изображен старый тип нагревателей, устанавливаемых по нескольку штук в отдельной камере, для нагревания наружного воздуха. Нагреватель сделан из котельного железа, гладкий, иногда чугунный, с вертикальными ребрами, наполнен водой, к-рая нагревается паром при помощи змеевика. Эти нагреватели из гладкого железа применялись для нагревания помещений особого назначения, напр. больниц, так как допускают легкую очистку их поверхностей от пыли. Сверху нагревателей устававлива-


Воздух

Фиг. 4.



лись л,пвлажнительныв бачки. К., изображенный на фиг. 6, состоит из ребристых труб и нагревается паром; он также снабжен увланснитёльными приспособлениями. В указанных К. количество воздуха, протекающего естественным путем, не м. б. велико вследствие его малых скоростей и низкого коэфф-та теплопередачи. Опытами определено, что коэфф-т теплопередачи нагревающей стенки (см. ниже) сильно увеличивается при увеличении скорости движения., воздуха ок. нее. Поэтому такие К. стали заменять более у со-вернюнствованными типами, с сильно развитыми поверхностями нагрева и с побудительной продувкой вентилятором нагр еваемо го воздуха.



Фиг. 5.

Фиг. 6.

Нагревающей средой в этих К. служит г.ч. обр. пар, при к-ром получается наивысший коэфф-т теплопередачи от стенок прибора. 2. К. с побудительным движением воздуха

при помощи вентилятора. На фиг. 7 изображен К. сист. Стюртеванта, нагревательные поверхности к-рого состоят из ряда стальных гладких труб с наружным диам. 25-33 мм\ эти трубы входят в литую стальную раму с просветом между ними 5 мж, вся секция заключается в кожух из листового железа и соединяется с вентилятором. В последнее время в Германии применяются ромбоидальные радиаторы, устанавливаемые в шахматном порядке (см. Зерносушилки); удобство чистки и хороший коэфф. теплоотдачи обеспечивают им значительное распространение. Ребристые чугунные трубы с питанием паром при интенсивном движении воздуха около них обьгано не применяются, т. к. ребра быстро охлаждаются, не успевают нагреться до <° самой трубы и поэтому часто лопаются. Пластинчатый калорифер Юнкерса представляет тоже систему ребристых труб, но не

ористых труо, но не

имеет указанных вы-

Фиг. 7. ше недостатков. Он

состоит из нескольких рядов плоских и узких медных трубок, в которых движется пар или вода; трубки расположены на 50 мм друг от


друга параллельными рядами или по дугам концентрических окружностей. Между трубками перпендикулярно к ним вставле-

Впуск пара


Выпуск конденсационной воды Фиг. 8.

ны медные зигзагообразно изогнутые пластинки. По окончании сборки весь К. опускают в расплавленное олово, которое, покрывая все нагревательные поверхности тонким слоем, одновременно припаивает пластинки к трубкам, образуя с ними металлическое соединение. Вследствие большой теплопроводности меди, пластинки быстро прогреваются соседними трубками. Такие ле К. делаются из железных труб с нелез-ными пластинками. Весь такой элемент покрывается цинком, для достижения металлич. соединения пластинок с трубами. У железных пластинчатых К., вследствие меньшей теплопроводности железа, расстояние


- -i--

Фиг. 9.

между трубками делают меньше, а потому свободная площадь для прохода между ними воздуха также уменьшается. Просветы между пластинками равны 4-5 мм, и через них продувается воздух со скоростями 6-1-20 м/ск; просветы составляют 72% от ШН общей площади сече- U-Д ния К. из меди и 28% от площади сечения К. из железа. Весь элемент снаружи закрывается кожухом из котельно- ,! го железа. На фиг. 8 изображен тип кру- г лого пластинчатого К., на фиг. 9 -К. Щ прямоугольной формы. Эти калориферы очень компактны, просты для ухода и чистки, отличаются большой производительностью и удобно соединяются с венталяторами. На фиг. 10 показано соединение К. в аггрегат с винтовым




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163