Thiết kế lập bản vẽ thi công giá trị nhiệt do lò nung nhà phố tỏa ra

Giá trị nhiệt do các lò nung tỏa ra trong công trình nhà phố, nhà dân dụng.

Đối giá trị các lò nung, lò sấy đốt bằng than bằng điện hay bằng dầu. Lượng nhiệt toả ra ở thành lò, đáy lò, đỉnh lò và khi mở cửa lò tương đối lớn nên khi thiết kế các công trình nhà ở dân dụng, nhà phố gặp trường hợp này Phương Nam sẻ phải tính trong các trường hợp sau đây.

Giá trị toả nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò nung. Bản vẽ kỹ thuật mặt cắt lò như hình 3- 5 thì:

Hình 3. 5

Dùng công thức sau khi thiết kế lập bản vẽ thi công xây dựng nhà phố, nhà dân dụng

Q = K. F (t₁ – t₄) (kcal/kg) (3-20)

Trong đó: K(kcal/m²h^oC): Hệ số truyền nhiệt của thành lò:

k = 1/ ( (1/ α₁) + ∑ (δ₁/ λ₁) + (1/ α₄)) (kcal/m²h^oC) (3-21)

α₁: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong của lò.

α4: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài lò.

Các hệ số α₁ và α4 xác định bằng công thức sau hay xác định thực nghiệm.

α₁ = 1((t₁ – t₂)^0.25 + (C_qd /(t₁ + t₂) ) ( (T₁/ 100)⁴ - (T₂/ 100)⁴) (kcal/m²h^oC) (3-22)

α₄ = 1((t₃ – t₄)^0.25 + (C_qd /(t₃ + t₄) ) ( (T₃/ 100)⁴ - (T₄/ 100)⁴) (kcal/m²h^oC) (3-22)

Trong đó:

+ l: Hệ số kích thước đặc trưng, phụ thuộc vào vị trí của thành lò

Đối với bề mặt đứng: l = 2, 2

Đối với bề mặt ngang: l = 2, 8

+T₁, T₂(⁰K): Nhiệt độ tuyệt đối ở trong lò và bề mặt trong của thành lò:

T₁ = t₁ + 273 (0K) (3-24)

T₂ = t₂ + 273 (0K) (3-25)

+ C_qd. Hệ số bức xạ nhiệt quy dần.

C_qd = 1/((1/C₁) + (1/C₂) + (1/C_den)) (3-26)

C₁, C₂: giá trị thiết kế hệ số bức xạ nhiệt của thành lò và của bề mặt chung quanh tường, nền, trần nhà phố.

C_den = 4, 96 (kcal/m2h0K4): hệ số bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối. lấy gần đúng C_qd = 4, 2 (kcal/m²h^oC)

Đối với bề mặt bên trong thành lò:

Q = α₁(t₁ – t₂). F (kcal/h) (3-27)

Đối với bề mặt bên ngoài thành lò:

Q = α₄(t₃ – t₂). F (kcal/h) (3-28)

Khi thiết kế lập bản vẽ thi công nhà phố sử dụng tất cả 6 phương trình với 6 ẩn số Q, K, α₁, α₄, t₃, t₂. Giải hệ thống 6 phương trình đó bằng phương pháp giải tích rất lâu. Để đơn giản người ta giải bằng phương pháp gần đúng kết hợp với đồ thị được tiến hành như sau:

+ Nhận (giả thiết) nhiệt độ bề mặt trong của thành lò là t₂ = t₁ – 5 ⁰C

+ Giải thiết nhiệt độ bề mặt ngoài của lò là t₃.

+ Xác định hệ số trao đổi nhiệt α₄ theo công thức 3-23

+ Tính lượng nhiệt toả trên 1m2mặt ngoài của thành lò theo công thức (3-28)

q = α₄(t₃ - t₄) (kcal/m²h)

Kiểm tra lượng nhiệt truyền qua 1m2 bề dày của thành lò theo công thức:

q”= k₁(t₂ – t₃) (kcal/m2h) (3-29)

Trong đó:

k₁= 1/ (∑ λ / δ) (kcal/m²h^oC) (3-30)

Thành lập phương trình cân bằng nhiệt theo nguyên tắc:

Lượng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò bằng lượng nhiệt truyền qua 1 m2 từ mặt ngoài của thành lò ra không khí xung quanh.

K₁(t₂ – t₃) = α₄(t₃-t₄) (3-25)

Nếu điều kiện cân bằng trên thoả mãn thì giả thiết nhiệt độ t₂ và t₃ là đúng. Nếu điều kiện trên không cân bằng thì giả thiết t₂ và t₃ là sai và phải giả thiết và lặp lại quá trình tính từ đầu. Nếu lần thứ 2 cũng không đạt điều kiện cân bằng thì ta dùng kết quả của hai lần tính vừa rồi mà tìm lượng nhiệt toả ra bằng phương pháp đồ thị (hình 3-6)

Hình 3. 6

Trên trục hoành ứng với giả thiết lần 1 và lần 2 của nhiệt độ t₃. Ta đặt các trị số q’ và q” rồi nối các điểm tương ứng với nhau thành 2 đường thẳng. Các đường q’và q” của hai lần giả thiết cắt nhau tại điểm M, điểm này sẽ cho ta biết nhiệt độ thực trên bề mặt ngoài t₃ và lượng nhiệt do lò toả ra. Sở dĩ ta nối bằng các đường thẳng vì khi hệ số k1 và nhiệt độ t2 không đổi thì lượng nhiệt q” tỷ lệ theo quy luật đường thẳng với nhiệt độ trên bề mặt bên ngoài.

Thiết kế lập bản vẽ thi công giá trị nhiệt do lò nung nhà phố tỏa ra

Bai toán thực tế về lập bản vẽ thi công giá trị nhiệt do lò nung nhà phố tỏa ra