Тепловой расчет обмуровки

Тепловой расчет обмуровки

Тепловой расчет обмуровки нацелен на определение температурных условий работы материалов обмуровки, а также толщины ее огнеупорных и теплоизолирующих слоев при заданных тепловых потерях в окружающую среду.

Тепловой расчет обмуровки, защищенной экраном (рис. 23.6), определяется из условий лучистого теплообмена между поверхностями обмуровки, экранными трубами и газами высокой температуры. Тепловой поток в окружающую среду, Вт/м², при данной температуре внутренней поверхности многослойной обмуровки определяется по формуле

где t_вy, t_н, t_в, - температуры внутренней поверхности обмуровки, наружной поверхности и окружающего обмуровку воздуха, °С; 

суммарное тепловое сопротивление, м²*К/Вт; Ϭ₁, Ϭ₂, Ϭ_n  - толщины слоев обмуровки, м; ʎ₁, ʎ₂, ʎ_n-теплопроводности материлов слоев, Вт/(м-К); а_в -коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности обмуровки к окружающей среде, Вт/(м²*К).

Для вертикальных стенок значение а_в , Вт/(м²*К), с достаточной точностью может быть определено по формуле

Тепловой расчет обмуровки t_H определяется условиями техники безопасности, согласно которым t_H<55 °С при температуре окружающего воздуха t_в = 25 °С. Тогда, задаваясь потерей теплоты в окружающую среду, необходимое термическое сопротивление обмуровки, м²*К/Вт, можно определить по формуле

По значению суммарного термического сопротивления методом последовательного приближения можно определить толщину слоев обмуровки с учетом допустимой температуры материала каждого слоя, последовательно задаваясь температурами между слоями t₁-2, t₂-3 и т. д. и толщинами слоев. Температуры между слоями определяются по формулам

где R₁ = Ϭ₁/ʎ₁ - тепловое сопротивление первого слоя, м²*К/Вт; R₂ = Ϭ₂/ʎ₂ - тепловой расчет обмуровки второго слоя, м²*К/Вт.

Для неэкранированного газохода температура внутренней поверхности его стенки практически равна температуре потока газов. При расположении с внутренней стороны обмуровки газоплотных панелей их экранных труб, а также при непосредственном соприкосновении экранных труб с шагом меньше 1,2 d к обмуровке средняя температура внутренней поверхности обмуровки равна температуре загрязненной поверхности экранных труб. Тепловой расчет обмуровки для неэкранированного газохода и при сплошных экранных панелях выполняют по вышеприведенным формулам.