6.2. Методические указания

При расчете теплоизоляции следует придерживаться следующего порядка. Сначала устанавливаются допустимые тепловые потери объекта при наличии изоляции задавшись температурой на поверхности изоляции. Количество теплоты q, отдаваемое единицей поверхности нагретого объекта в еди­ницу времени в окружающую среду

q =   (t_из – t_в), Вт/м², (6.1)

где  - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к воздуху, Вт/ (м²  град); t _из - температура на наружной поверхности изоляции, ^оС; t _в - температура воздуха в помещении, ^оС;

Зная теплопотери с единицы поверхности изолируемого объекта q, определяем коэффициент теплопередачи по формуле

К = q / (t_вн – t_в), Вт/град, (6.2)

где t_вн – температура среды внутри объекта (аппарата), С.

В свою очередь коэффициент теплопередачи

К = , (6.3)

где  ₁ и  ₂ - коэффициенты теплоотдачи соответственно на внутренней и наружной стороне аппарата, Вт/ (м²  град); _ст, _ст - толщина (м) и коэффициент теплопроводности изолируемой стенки, Вт/(м  град); _из, _из - толщина (м) и коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м  град);

Преобразуя выражение (6.3), определяющее коэффициент теплопередачи К, получаем формулу для определения толщины теплоизоляции, которая имеет следующий вид:

 _ИЗ = , м (6.4)

Температура внутренней поверхности аппарата может быть рассчитана по формуле

t _ст.вн. = t _вн. – , (6.5)

Температура наружной поверхности аппарата определяется по формуле

t _ст.н. = t _в + =t _ст.вн. – , (6.6)

Общее количество теплоты, выделенной наружной поверхностью аппара­та F (м²) в течение часа составляет

Q = 3,6  q  F, кДж. (6.7)

Тепловыделение от остывающего продукта определяется по формуле

Q = m  с  (t_нач – t_кон), кДж, (6.8)

где m - масса остывающего продукта, кг; с - теплоемкость остывающего продукта, кДж/(кг  град); t_нач, t_кон - соответственно начальная и конечная температура остывающего продукта, ^оС.

Задача №7 расчет контурного защитного заземления в цехах с электроустановками напряжением до 1000 в

7.1 Общие сведения

Защитное заземляющее устройство, предназначенное для за­щиты людей от поражения электрическим током при переходе на­пряжения на металлические части электрооборудования, пред­ставляет собой специально выполненное соединение конструк­тивных металлических частей электрооборудования (вычислитель­ная техника, приборостроительные комплексы, испытательные стенды, станки, аппараты, светильники, щиты управления, шкафы и пр.), номинально не находящихся под напряжением, с заземлителями, расположенными непосредственно в земле.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5...4 м, диаметром 25...50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы.

Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стержней), забитых в землю и соединенных металлической (стальной) полосой.

Контурным защитным заземлением называется система, состо­ящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором располо­жены электроустановки.

Заземление электроустановок необходимо выполнять:

при напряжении выше 380 В переменного и 440 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, т. е. во всех случаях;

при номинальном напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, осо­бо опасных и в наружных установках;

при любых напряжениях переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.

Ниже приведены классификация и характеристика помещений.

Помещения без повышенной опасности:

помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повы­шенную опасность или особую опасность (см. ниже).

Помещения с повышенной опасностью:

помещения, характеризующиеся наличием одного из следую­щих условий:

сырость (относительная влажность воздуха длительно превы­шает 75%);

токопроводящая пыль;

токопроводящие полы (металлические, земляные, железобе­тонные, кирпичные и т.д.);

высокая температура (температура в помещении постоянно или периодически превышает 35 °С);

возможность одновременного прикосновения человека к со­единенным с землей металлоконструкциям зданий с одной сторо­ны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой.

Особо опасные помещения, характеризуются наличием одного из следующих условий:

1. Особая опасность — относительная влажность близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, по­крыты влагой);

2. Химически активная или органическая среда (в помещении со­держатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложе­ния или плесень);

3. Наличие одновременно двух и более условий для помещений повышенной опасности.

На электрических установках напряжением до 1000 В одиноч­ные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм². Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5...3 м один от другого.