Теплопередача через плоску стінку.

Завдання|задавання| 4.

Дано: котел для приготування цукрового сиропу складається з мідної чаші із|із| стінкою товщиною δ_м| (λ_м| = 384 Вт/м·К) і сорочки із|із| сталі товщиною δ_с| (λ_с| = 45,6 Вт/м·К).

У простір між стінками|простір-час| котла поступає|надходить| водяна пара, що конденсується при температурі t_n| (α_n| = 6240 Вт/м²∙К). Усередині|всередині| котла знаходиться|перебуває| сироп, що кипить при температурі t_с| (α_с| = 1430 Вт/м²∙К). Температура повітря в цеху t_в|, коефіцієнт тепловіддачі від стінки до повітря α_в| .

Для зменшення втрат тепла зовнішню поверхню казана покривають шаром азбестового волокна завтовшки δ_а (λ_а| =0,11 Вт/м·К) з|із| обшивкою з|із| фанери завтовшки δ_ф| (λ_ф| = 0,19 Вт/м·К).

Визначити: ефективність ізоляції, тобто|цебто| відсоток|процент| втрат тепла до і після ізоляції, відносне зменшення втрат і відсоток|процент| економії тепла в результаті|унаслідок| ізоляції. Зобразити|змальовувати| схему теплопередачі через стінку котла для приготування цукрового сиропу (розріз).

Вказівки: стінку котла з причини значних розмірів вважати|лічити| плоскою.

Таблиця №4

Перед-остання цифра шифру	δм,| мм	δс,| мм	δа,|та| мм	δф,| мм	Остання цифра шифру	tм,| 0С	tс,| 0С	tв,| 0С	αв,| Вт/м2∙К
0	2	2	50	2	0	120	103	25	17
1	4	3	50	4	1	125	105	26	20
2	3	3	55	3	2	128	106	27	18
3	3	4	45	4	3	130	108	28	22
4	4	4	55	2	4	126	105	29	19
5	2	4	60	3	5	124	105	30	20
6	2	3	55	2	6	126	103	24	21
7	3	2	40	4	7	120	105	27	19
8	4	2	45	3	8	130	106	26	18
9	4	4	60	4	9	125	104	25	17

Методика вирішення завдання|задавання| 4.

Дано: δ_м = 4мм|; δ_с = 4мм|; δ_а = 55мм|; δ_ф = 2мм|; t_n = 126°C|; t_c = 105°C|; t_в = 29°С|; α_в = 19 Вт/м²∙К.

Рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування|:

1. Кількість тепла, що корисно віддається від пари, що конденсується до киплячого сиропу з 1м² внутрішньої поверхні котла:

(Вт/м²·К),

(Вт/м²·К).

2. Втрати тепла через зовнішню стінку парової сорочки в навколишнє|довколишнє| повітря за відсутності ізоляції визначаються за формулою:

(Вт/м²·К),

(Вт/м²·К).

3. Втрати тепла від стінки парової сорочки в повітря за наявності ізоляції:

(Вт/м²·К),

(Вт/м²·К).

4. Величина втрат тепла:

а) до ізоляції:

, ;

б) після|потім| ізоляції:

, .

5. Відносне зменшення втрат в результаті|унаслідок| ізоляції:

разу.

6. Економія тепла в результаті|унаслідок| ізоляції:

, .