Строительные лаги  Справочник 

0 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

теплопроводности, выявляется опытным путем. Экспериментальный путь определения коэффициента теплопередачи выбирается в связи с наличием многих факторов, влияющих на величину коэффициента прямо или косвенно и затрудняющих точное его определение расчетным путем. При экспериментах в большинстве случаев не проводится разделения теплового потока на части, выражающие передачу тепла конвекцией и радиацией.

Для дальнейшего рассмотрения практического способа вычисления коэффициента теплопередачи отопительного прибора следует разделить все факторы на основные, определяющие величину /гпр, и дополнительные, влияющие в некоторой степени на его величину.

Основные факторы, определяющие величину коэффициента теплопередачи отопительного прибора, - это конструктивные особенности прибора и условия его эксплуатации.

Конструктивные особенности отопительных приборов, влияющие на внешние условия теплопередачи от теплоносителя в помещение.

Для гладкотрубных приборов коэффициент теплопередачи fenp уменьшается при увеличении диаметра и числа параллельных труб. Это объясняется уменьшением интенсивности конвективного теплообмена на поверхности верхней части прибора, омываемой воздухом, подогревшимся внизу, и взаимным экранированием поверхностей труб, расположенных близко друг к другу, вследствие чего в помещение попадает только часть излучения.

Уменьшение коэффициента теплопередачи ребристых труб по сравнению с гладкостенными приборами объясняется падением температуры по длине ребра и взаимным экранированием поверхностей смежных ребер, обращенных друг к другу. Коэффициент теплопередачи уменьшается также с увеличением числа ребристых труб, помещенных одна над другой (как и для гладких труб).

У секционных отопительных приборов - радиаторов по тем же причинам на величину кар влияют форма и число колонок в секции, расстояние между смежными секциями, глубина и высота секции (чем ниже секция, тем выше пр), число секций, но в общем значение коэффициента теплопередачи радиаторов всегда выше, чем ребристых труб и конвекторов.

Для конвекторов, кроме отмеченного выше, можно констатировать возрастание интенсивности теплообмена у их внешней поверхности с увеличением высоты ребер до определенного предела (около 130 мм при толщине ребер 1 мм), увеличение пр при увеличении высоты кожуха, а также наличие определенньгк расстояния между ребрами (около 6 мм при ребрах 50X100 "мм) и толщины ребер для получения наивысшего значения knp.

Коэффициент теплопередачи бетонных отопительных панелей зависит от диаметра и глубины заложения греющих труб в массив бетона, расстояния между смежными трубами, положения (горизонтального или вертикального) панелей и высоты вертикальных и размеров горизонтальных панелей. Увеличению knp способствуют уменьшение глубины заделки и расстояния между трубами, уменьшение высоты панелей, а так* же увеличение диаметра труб.

Области значений коэффициента теплопередачи для основных видов отопительных приборов представлены на рис. П1.7.

Эксплуатационные условия. В эксплуатационных условиях коэффициент теплопередн теплообменных аппаратов изменяется под влияни-

ем таких переменных факторов, как температурный напор Д, скорость теплоносителя w и скорость нагреваемой среды и:

k = f{M. W. V). (III.21)

Температурный напор изменяется в зависимости от уровня температуры двух сред, т. е. применительно к отопительным приборам - от температуры теплоносителя и температуры воздуха помещения /в

(IIL22)

10,5 7

20 W Sit,S 80 ut

Рис III 7. Области значений коэффициента теплопередачи приборов / - гладкотрубных, 2 - панельных, ?--секционных радиаторов, 4 - ребристых

При этом наибольшему температурному напору соответствует наивысшее значение коэффициента теплопередачи.

Температуру наиболее распространенного теплоносителя - воды принято вычислять при экспериментах как среднеарифметическую между температурой воды, входящей и выходящей из прибора, хотя в действительности средняя температура воды в приборе ниже среднеарифметической. Поэтому температурный напор, вычисляемый при среднеарифметическом значении температуры воды, является относительной расчетной величиной, принимаемой при испытаниях, а затем и при определении необходимой площади нагревательной поверхности конкретного прибора.

Физическая неточность этой величины особенно проявляется тогда когда фактическое количество воды, протекающей через прибор, отличается of предполагаемого (например, при трубчатых приборах). Точно известна в таких случаях лишь температура воды, входящей в прибор.

Температура другого теплоносителя - пара определяется в зависимости от давления пара в приборе как температура насыщенного пара, этой же температуре равна и температура конденсата в приборе.

Скорость движения воды в приборе w зависит от площади его внутреннего сечения и количества воды Gnp, протекающей в единицу времени через прибор, т. е. от расхода. Расход воды Gnp влияет на равномерность температурного поля на наружной поверхности прибора. Действительно, с увеличением расхода уменьшается степень охлаждения воды в приборе и различие в температуре его отдельных частей (особенно такого прибора, как радиатор емкостью около 5 л/м энп), средняя температура поверхности прибора повыщается, вследствие чего увеличивается коэффициент теплопередачи.

Повышенная скорость движения воздуха v у внешней поверхности (несколько метров в секунду) характерна для калориферов, обычно находящихся в вынужденном потоке воздуха, и их коэффициент теплопередачи в значительной степени зависит от и. Для других отопительных приборов, даже для конвекторов, некоторое изменение подвижности ок-

ружающего воздуха (на десятые доли метра в секунду) является не определяющим, а дополнительным фактором, влияющим на коэффициент теплопередачи.

Можно установить, что в процессе эксплуатации значение коэффициента теплопередачи водяного отопительного прибора (за исключением калорифера) обусловливается прежде всего величиной среднего температурного напора (см. пунктирные линии на рис. III.7) и, кроме того, количеством протекающей через него воды:

/(Acp,Gnp). (Ш.23)

Коэффициент теплопередачи парового отопительного прибора зависит только от температурного напора, который постоянен при определенном давлении пара:

Wn = f(AO (1П-24)

Следует еще раз подчеркнуть, что для водяного прибора, особенно емкого, определение коэффициента теплопередачи в зависимости от расхода воды является условным. Расход отражается лишь (кроме влияния на «в) на температуре воды, выходящей из приборов. В данном случае с расходом воды связывается равномерность внешнего температурного поля приборов.

Результаты экспериментов по определению коэффициента теплопередачи для каждого нового отопительного прибора приводятся к указан-яыщ выше зависимостям и могут быть выражены следующими эмпирическими формулами:

kap = ai-bt (111.25)

k„p=m-M" . (III.26)

где а, Ь, т-экспериментальные Ч41сленные коэффициенты;

п-показатель степени, устанавливаемый при испытаниях новой конструкции отопительного прибора (получается в пределах от 0,14 до 0,45). Первая из приведенных формул несколько проще для вычислений, однако вторая дает совпадение с экспериментальными данными в большем диапазоне температурного напора, более наглядна и удобна для расчетов на ЭВМ и построения графиков центрального качественного регулирования систем отопления.

При теплоносителе воде зависимость (П1.23) с учетом формулы (П1.26) приобретает следующий вид:

Vb = "cp ("I 27)

где G- относительный расход воды в отопительном приборе (отношение действительного расхода воды к испытательному, принятому при экспериментальных исследованиях); р- показатель степени по экспериментальным данным.

При теплоносителе паре используется формула (III.26).

Кроме рассмотренных двух основных факторов, на коэффициент теплопередачи отопительных приборов влияют другие факторы, названные выше дополнительными.

0 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