Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы 4
1.1. Особенности строительства в северных условиях и теплообмен 9
1.1.1 Природно-климатические условия Западно-Сибирского нефтегазового региона 9
1.1.2.3дания и сооружения Западно-Сибирского нефтегазового региона 10
1.2.Нормирование теплоизоляции стен зданий и сооружений 15
1.2.1. Приведенное сопротивление теплопередаче наружного ограждения в здании 20
1.2.2,Одиночные двухмерные включения 22
1.2.3. Ряд ребер связей, двухмерное включение 23
1.2.4. Устройство утепляющего слоя 26
1.3 Основные теплофизические показателилегких ограждений блок - боксов и складывающихся комплектов зданий 29
1.4 Увеличение потерь тепла зданием под действием разгерметизации стыковых соединений 34
Глава 2. Исследование фильтрации воздуха в стыковых соединениях легких ограждающих конструкциях 39
2.1. Методика проведения измерений воздухопроницаемости стыковых соединений 39
2.1.1. Общие положения 39
2.1.2. Подготовка объекта исследования и измерение воздухопроницаемости 40
2.1.3. Средства измерения 45
2.1.4. Оценка качества стыковых соединений 47
2.1.5. Результаты натурных исследований на воздухопроницаемость стыковых соединений блок-боксов и СКЗ 49
2.1.6. Дефекты стыковых соединений 57
2.2. Расчет основных параметров воздухопроницаемости стыковых соединений блок-боксов и СКЗ 61
2.3. Расчет теплопотерь в многослойных ограждениях с учетом инфильтрации 65
Глава 3. Тепловой баланс помещений при влиянии теплопроводных включений и технологического оборудования 73
3.1. Температурное поле вокруг цилиндрического теплопроводного включения 73
3.2. Постановка и проведение эксперимента по распределению температурного поля по поверхности панели при влиянии сквозного цилиндрического теплопроводного включения 82
3.3.Локализация высокотемпературных поверхностей технологического оборудования 87
3.3.1. Исследование распределения температур на поверхности турбины 89
3.3.20сновные положения расчета естественного конвекционного потока
3.3.3 .Расчет тепловыделений в помещение от поверхности технологического оборудования 64
3.3.4 Аспирация вредностей (теплоизбытки) с поверхности технологического оборудования 104
Основные выводы по работе 106
Список использованных источников 107
Приложение 117
- Приведенное сопротивление теплопередаче наружного ограждения в здании
- Основные теплофизические показателилегких ограждений блок - боксов и складывающихся комплектов зданий
- Результаты натурных исследований на воздухопроницаемость стыковых соединений блок-боксов и СКЗ
- Постановка и проведение эксперимента по распределению температурного поля по поверхности панели при влиянии сквозного цилиндрического теплопроводного включения
Введение к работе
Западная Сибирь имеет все виды топливно-энергетических ресурсов и v является крупным нефтегазодобывающим районом. Топливно-энергетический комплекс Западной Сибири является одним из основных составляющих развития экономики государства. При рассмотрении вопросов освоения Севера необходимо учитывать характерные для него специфические особенности: - удаленность от развитых районов страны, - отсутствие стабильных транспортных связей внутри зоны и развитой промышленности строительных материалов, - случайное размещение отдельных ее предприятий, - высокая стоимость рабочей силы. Суровые климатические условия Севера, характеризующиеся низкими температурами наружного воздуха, большими суточными колебаниями температуры, сильными ветрами, снегозаносами и интенсивными дождями вызывают особую необходимость учета всех этих факторов при ч проектировании и строительстве зданий.
К строительству на Севере предъявляются серьезные требования, определяющие необходимый микроклимат в помещениях, обеспечение необходимых удобств проживания людей, а также экономические показатели -уменьшение трудоемкости и повышение уровня индустриализации строительства, долговечность, снижение капитальных и эксплуатационных затрат. Требование надежной тепловой защиты сооружений и обеспечение комфортного микроклимата в жилых помещениях на Севере во многом определяются климатическим районом строительства.
Главным направлением индустриализации обустройства нефтегазодобывающих объектов остается комплектно-блочный метод, незаменимый при строительстве наземных объектов энергокомплекса в северных районах Западной Сибири. Нефтегазопромысловые сооружения относятся к малообъемным и рассредоточенным объектам, которые в настоящее время возводятся в комплектно-блочном исполнении. Наружные легкие ограждения монтируются из металлических панелей с эффективной теплоизоляцией.
Основной особенностью наружных легких ограждений является необходимость изучения их свойств во времени, обусловленное наличием уплотнения, что в свою очередь со временем приводит к ослаблению герметизации и увеличению воздухопроницаемости через наружные ограждения и тем самым к увеличению энергозатрат для поддержания микроклимата.
Актуальность проблемы. Западная Сибирь является одним из основных районов добычи топливно-энергетических ресурсов. И это положение не изменится, по прогнозам, в течение 20-30 лет. Поскольку месторождения находятся на достаточном отдалении от центров строительной индустрии, то их обустройство осуществляется комплектно-блочным способом (т.е. на месторождения привозятся готовые изделия, из которых собираются необходимые здания и сооружения, так называемые блок-боксы и складывающиеся комплекты зданий (СКЗ)). Блок-бокс и СКЗ представляют собой каркас, на который навешиваются панели типа «сэндвич» (защитный слой: алюминиевые или стальные листы, между которыми располагается эффективный теплоизолятор, т.е. имеющий достаточно большое сопротивление теплопередаче).
В последнее время большое внимание уделяется энергосбережению в существующих и строящихся зданиях и сооружениях, особенно с легкими ограждающими конструкциями. Для принятия адекватных мер по энергосбережению на данных объектах требуется изучение теплового и воздушного режимов, но поскольку тепловой и воздушный режимы являются сложными взаимосвязанными и зависящими от многих факторов явлениями. Поэтому решение задач по снижению теплопотерь через ограждающую конструкцию, опытное определение инфильтрующей составляющей в стыковых соединениях и т.д. является актуальной проблемой. Объектом исследования являются здания и сооружения с легкими -» ограждающими конструкциями. Предметом исследования является тепловой и воздушный режим помещений. Целью работы является научное обоснование и уточнение методов и средств по энергосбережению в существующих зданиях и сооружениях с легкими ограждающими конструкциями, в которых эксплуатируется технологическое оборудование, как источник вторичного тепла. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: разработка и обоснование физико-математической модели теплопередачи через легкую ограждающую конструкцию при влиянии сквозного цилиндрического теплопроводного включения; уточнение методики определения инфильтрации через стыковые соединения легких ограждающих конструкций и проведение экспериментов по измерению количества инфильтрующегося воздуха; исследование и разработка способов использования тепла от технологического оборудования; натурное подтверждение достоверности инженерных методик и практических результатов, полученных в процессе исследований.
Связь с тематикой научно — исследовательских работ. Диссертационная работа выполнялась согласно постановлению правительства РФ №1087 "О неотложных мерах по энергосбережению "ив рамках целевой комплексной программы " Нефть и газ Западной Сибири ", а также общеобластной программы "Энергосбережение в Тюменской области ".
Методы и достоверность исследований. В работе использовались современные методы математической физики, вычислительного эксперимента. Полученные в работе данные сверялись с результатами других исследователей, а в ряде случаев экспериментально проверялись в натурных условиях.
Научная новизна работы заключается в разработке и уточнении физико-математической модели формирования стационарной теплопередачи через легкую ограждающую конструкцию при влиянии цилиндрического теплопроводного включения; в уточнении методики измерения инфильтрации в стыковых соединениях зданий и сооружений с легкими ограждающими конструкциями.
На защиту выносятся: разработанная и уточненная физико-математическая модель стационарной теплопередачи при влиянии сквозного цилиндрического включения; методика расчета инфильтрации в стыковых соединениях блок-бокса и СКЗ; метод расчета теплозащиты блок-боксов и СКЗ в результате использования вторичного тепла.
Практическое значение работы состоит в том, что разработанные теоретические и методические основы проектирования по утеплению легких ограждающих конструкций используются при обустройстве нефтегазовых месторождений на севере Западной Сибири.
Теоретические и практические результаты исследований используются при чтении лекций, выполнении курсовых и дипломных работ студентами ТюмГАСА.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены на: научно-практической конференции, посвященной 30-летию ТюмГАСА «Актуальные проблемы строительства и экологии Западно-Сибирского региона» (Тюмень, 2000 г.); международной научно-практической конференции-семинара «Архитектура, строительство, экология» (Испания, 2002); международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы архитектуры и строительства» (Испания, 2003).
Публикации. Результаты диссертации изложены в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка литературы из 87 наименований и содержит 115 страниц текста, включая 28 таблиц и 26 иллюстраций.
Автор выражает глубокую благодарность член-корреспонденту Российской академии архитектурно-строительных наук, доктору технических наук, профессору Л.Ф. Шаповалу, доктору технических наук, профессору Б.В. Моисееву, доктору технических наук М.Н. Чекардовскому, доктору физико-математических наук, профессору Б.Г. Аксенову за полезные советы в процессе работы над диссертацией.
Автор глубоко признателен сотрудникам кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» Тюменской государственной архитектурно-строительной академии за помощь на разных этапах подготовки диссертационной работы.
Приведенное сопротивление теплопередаче наружного ограждения в здании
В конструкциях наружных ограждений оболочки современных зданий всегда присутствуют многомерные элементы, которые делают более сложным (по сравнению с одномерным) процесс передачи теплоты из помещения к наружной среде. Это не только отдельные теплопроводные включения ("мостики холода"), откосы оконных и дверных проемов, узлы и стыки конструкций. В современных конструктивных решениях, как правило, присутствуют всякого рода связи между отдельными слоями. Они могут быть в виде железобетонных ребер, шпонок, но чаще это гибкие металлические связи. Они увеличивают теплопроводность ограждения по всей его поверхности.
Основным расчетным теплотехническим показателем ограждения, которое теперь регламентируется нормами, является его приведенное сопротивление теплопередаче R0np. Оно является совокупным свойством теплозащиты ограждения, им определяются реальные потери тепла через ограждения помещениями здания [4,5,6,13,32,56,58,60,68,78].
В расчете фактического Ronp ограждений, соответствующего регламентациям норм, есть определенные сложности и неопределенности, которые требуют специального рассмотрения. Необходимо различать отдельные модификации приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений.
Основой теплотехнического расчета является исходная одномерная схема принятого конструктивного решения ограждения. Сегодня это обычно многослойная конструкция, состоящая из конструктивного, теплоизоляционного, фактурных и других слоев. Ее сопротивление теплопередаче RQ может быть определено одномерной передачей тепла, как сумма термических сопротивлений последовательно соединенных элементов
Связи между слоями пронизывают теплоизоляционный слой, анкерно крепятся в конструктивном или фактурных слоях. Они служат также для фиксации и крепления тепловой изоляции. Связи заметно увеличивают проницаемость теплоты через слой теплоизоляции. Возникает необходимость в определении сопротивления теплопередаче глади ограждения R?Jl. Это сопротивление, по существу, является приведенным, т.к. оно учитывает объемное (трехмерное) изменение проводимости тепла вдоль связей в пределах теплоизоляционного слоя, а, следовательно, влияет на общую теплопередачу через ограждения по всей его площади.
Двухмерные элементы наружного ограждения, к которым относятся откосы проемов, узлы и стыки конструкций, одиночные включения, должны специально рассчитываться и учитываться при определении общего приведенного сопротивления теплопередаче ограждения Ronp- В R0np сопротивление теплопередаче ограждения учитывается не как одномерное сопротивление RQ, а как приведенное сопротивление теплопередаче глади ограждения Rgj,.
Вот именно таким образом полученное R0np должно соответствовать требуемому значению, регламентируемому нормами.
Как известно [12,13,61,68], приведенное сопротивление теплопередаче сложной конструкции наружного ограждения может быть определено с помощью "фактора формы" ft двухмерного элемента или коэффициента теплотехнической однородности rt конструкции. Для простейших двухмерных элементов определены факторы формы/ с учетом зоны их влияния, так же есть общие рекомендации по выбору коэффициентов г, в зависимости от конструктивного решения ограждения. Между показателями ft и г, есть известная логическая связь.
Наиболее сложным и недостаточно определенным элементом являются теплопроводные включения ("мостики холода"), к которым относятся и связи между слоями. Случай "теплопроводные включения" применительно к рассматриваемой постановке задачи можно свести к трем характерным видам: . Одиночное, двухмерное включение;. Ряд ребер связей, двухмерное включение;. Дискретные по площади, трехмерные осесимметричные включения (в т.ч. гибкие связи).
Одиночные двухмерные включения Этот вид включений подробно рассмотрен в учебнике [12], в работах Бухарской Н.В., Сидорова Э.А, Авдеева Г.К.[68], зарубежными специалистами, в главе СНиП [61]. К нему относятся 4 схемы (типа) одиноких включений: / — сквозные; // — с выравнивающими внутренним и внешним слоями (для неметаллических If и металлических if включений); включения, расположенные только с внутренней (III) и только с наружной (IV) поверхностей ограждения,
Фактор формы для всех четырех видов (с учетом оговоренных в [13]допущений) определяется по формуле: 1 сопротивления теплопередаче соответственно основной конструкции вдали от включения и в сечении по включению; Хти— теплопроводность теплоизоляции ограждения. Коэффициент теплотехнической однородности г дается [61] в таблице 6а для семи видов конструкций ограждений, и в приложении 13 для участков трехслойных бетонных конструкций с ребрами и теплоизоляционными вкладышами, и для участков из панелей с гибкими металлическими связями. Остальные рекомендации СНиП относятся к определению наиболее низкой температуры внутренней поверхности ограждения в сечении по теплопроводному включению.
Следует предположить, что рекомендации СНиП могут использоваться только для определения приведенного сопротивления глади ограждения ("участков ограждений", как сказано в Нормах), которое выше было обозначено, как Ягл [13].
Для регулярного ряда включений, например, в виде ребер связей, можно использовать решение для одиночного включения, считая, что для этого случая допустимо воспользоваться методом суперпозиции, предполагая независимое действие каждого ребра. Тогда, зная /вкл для одиночного включения в виде ребра, принимая зону влияния двухмерности на температурное поле равной четырем калибрам (по два калибра от оси включения) и п — число ребер (включений) на один погонный метр в двухмерном поле, можно определить фактор формы ряда ребер,/рвкл двухмерного поля для полосы шириной 1 м:
Основные теплофизические показателилегких ограждений блок - боксов и складывающихся комплектов зданий
Огромные запасы энергетических ресурсов ставят северные районы в ряд наиболее экономически перспективных.
Блок - боксы и СКЗ используются на промплощадках газовых месторождений, компрессорных станций магистральных трубопроводов, подземных хранилищ природного газа и нефти, а также на других объектах в зависимости от специфики оборудования, размещаемого в сооружениях. Микроклиматические условия помещений в значительной степени определяются теплотехническими показателями, которые в свою очередь зависят от характеристики ограждающих конструкций.
Кроме того, важным экономическим показателем, зависящим от свойств внешних ограждений, являются энергетические затраты на отопление зданий в зимний период года [9,32,56,76,79].
Способность ограждений противостоять утечке через них тепла характеризуется сопротивлением теплопередаче, которое для многослойных ограждающих конструкций определяется по формуле: где ав - коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м С); ан - коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м С); Ri,R2,Rn - термическое сопротивление отдельных слоев ограждения, м20С/Вт; Ren - термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек в наружных ограждающих конструкциях, м2 С/Вт;
В работе [30] приводятся результаты и анализ натурных исследований процессов теплообмена у внутренних поверхностей наружных ограждений мобильных домов. Описанные исследования велись в опытных образцах мобильных домов различных по своєму архитектурно - планировочному решению, однако с идентичными в конструктивном отношении наружными ограждениями (тонкий, но прочный наружный защитный слой, утеплитель из высокоэффективного материала и внутренний отделочный). Испытания проводились в г.Салехарде. Результаты натурных исследований условий теплообмена у внутренней поверхности вертикальной стены показывают, что при замене лучистого отопления конвективным условия теплоообмена у поверхности стены изменяются.
Установлено, что на величину интенсивности теплообмена, а, следовательно, и на температуру поверхностей влияют: положение рассматриваемых конструкций в пространстве, количество наружных ограждений, вид системы отопления, величина температуры внутреннего воздуха и направленность отдельных составляющих конвективного и лучистого потоков тепла.
В работе [37] предложена методика теплотехнического расчета облегченных наружных ограждений, полученная на основании теоретических и экспериментальных исследований процессов теплообмена у внутренних поверхностей наружных ограждений сборно-разборных домов. В работе указывается, что основной причиной низких температур на поверхностях наружных ограждений, и следовательно, дискомфортного теплового режима жилых помещений мобильных домов являются условия теплоообмена у их внутренних поверхностей, связанные с наличием в помещении большого количества наружных ограждений.
На теплопотери помещений оказывает влияние также лучистый теплообмен, происходящий на внешней поверхности ограждения. В работе [43] приведена средняя величина суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, падающей на различно ориентированные вертикальные поверхности за отопительный период. Исследования, проведенные [53], показали, что количество тепла от солнечной радиации, проникающее в помещение через ограждение не велико. Поглощение этого тепла поверхностью ограждения приводит к некоторому повышению ее температуры, что в свою очередь, вызывает уменьшение теплопотерь через ограждение. Повышение температуры ограждения за счет радиации происходит в том случае, если поглощенная радиация больше некоторого значения. В работе [63] приведены результаты измерения прямой и проникающей через остекление в разное время суток солнечной радиации, а также распределение ее интенсивности на поверхности внутренних стен помещений различной ориентации.
Вопросы передачи тепла через ограждения с замкнутыми воздушными прослойками рассмотрены в работе [16]. Сложные явления переноса тепла путем теплопроводности, радиации и конвекции определяют суммарный коэффициент теплопередачи через ограждение, который в итоге зависит от конструктивных и теплофизических параметров: толщины, теплопроводности и степени черноты поверхности используемых материалов, а также от толщины воздушной прослойки; наружных условий, которые можно охарактеризовать эффективным коэффициентом теплоотдачи, определяющим интенсивность конвективной теплопередачи и радиационного теплообмена наружной поверхности ограждения в сочетании с температурой наружного воздуха и внутренних условий, определяемых, соответственно, коэффициентом ав и температурой te. В данной работе составлена система из двух уравнений с двумя неизвестными, которая решалась методом итерационного приближения.
В последние годы широко изучается влияние на коэффициент теплопроводности материала тех факторов, которые с течением времени по мере эксплуатации конструкции могут изменяться. Одним из таких факторов является влажность. Воздействие влажности на теплопроводность теплоизолирующих пористых материалов объясняется следующими причинами [80].
Результаты натурных исследований на воздухопроницаемость стыковых соединений блок-боксов и СКЗ
Данные по воздухопроницаемости стыковых соединений необходимы для проектирования и строительства зданий и сооружений такого типа. Поэтому нами были предприняты натурные исследования воздухопроницаемости стыковых соединений блок-боксов и СКЗ на основе стандартной методике измерений.
Так как в результате измерений было получено большое количество данных, то в таблицы вносились средние значения показателей воздухопроницаемости для каждого блок-бокса и СКЗ и определенного типа стыкового соединения. Примером статистической обработки тока измерительного прибора (J), расхода воздуха (Q), разрежения в камере (Н) и коэффициента воздухопроницаемости (/ „) стыкового соединения определенного типа служат выявлен такой дефект: образование неплотности между теплоизоляционным материалом и обшивкой панели. Это можно установить при нажатии на обшивку панели. Данный дефект явился причиной подсоса воздуха вдоль обшивки панели, что непосредственно оказало влияние на количественные показатели воздухопроницаемости.
Другой важной причиной низких показателей воздухопроницаемости является качество монтажа панелей на каркас блок-бокса. Сбой прокладки и отсутствие ее вообще в некоторых случаях обусловили появление щелей между панелями, способствующих свободному доступу воздуха в помещение. Данное явление визуально наблюдалось с внутренней поверхности ограждений. Некачественное изготовление каркаса блок-бокса в ряде случаев обусловило перекос панели, а как следствие этого неравномерность прижатия уплотняющей прокладки. И в результате плотность стыкового соединения по всей длине не одинакова, соответственно и показатели воздухопроницаемости. В качестве примера могут служить следующие данные: на строй площадке проводились измерения воздухопроницаемости стыковых соединений блок-бокса БЗА. При измерении воздухопроницаемости горизонтального стыкового соединения с внутренней поверхности ограждения было произведено пять измерений и получены следующие значения тока измерительного прибора: Ji=4,5 мкА, J2=48, .Ь=48, J4=45,5, J5=1.В районе первого измерения визуально наблюдался незначительный сбой прокладки, в центре — стыковое соединение наиболее плотное, в районе пятого измерения - образование щели шириной около 15 мм, длиной до 200 мм.
При монтаже панелей на каркас блок-бокса также часто наблюдалось образование щелей в районе стыкового соединения типа панель-панель наклонной части перекрытия и типа панель-панель основания по всему периметру блок-бокса (наблюдение изнутри блок-бокса) (рис.2.9., рис.2.10.)
Кроме того, были проведены эксперименты с герметизацией болтовых соединений, которые показали наличие прохождение воздуха в районе болтовых соединений (щели между прокладкой или шайбой болта и штапиком) (табл. 2.19). Данные измерений говорят об улучшении качества стыкового соединения по отношению к воздухопроницаемости при герметизации болтовых соединений.
Измерения с внутренней поверхности вертикального соединения затруднены не только оборудованием, но и самой конструкцией каркаса блок-бокса. Данные измерений по сравнению с внешними измерениями получились много хуже (/в порядка 19,4-41,67 кг/(м-с-Па)).
Измерения воздухопроницаемости стыковых соединений перекрытий блок-бокса (см. табл.2.17.) говорят о лучших качествах данных соединений по сравнению с горизонтальными стыковыми соединениями. Но наряду с этим в некоторых случаях имеет место низкое качество монтажных работ: неплотное прижатие штапика, сбой прокладки, слабая затяжка болтов, размеры шайб часто не соответствуют размеру отверстия на штапике или сдвигаются в одну сторону от отверстия, и в результате чего образуется зазор между болтовым соединением и штапиком. Следствием этого может быть попадание атмосферных осадков в стыковое соединение, а через него внутрь панели блок-бокса. В конечном итоге это может привести к нарушению качества изолирующей прокладки и стыкового соединения в целом, а значит, и ухудшить сопротивление воздухопроница-нию стыкового соединения.
Совместное действие процесса передачи тепла и фильтрации воздуха через стыковое соединение блок-бокса и СКЗ может существенно изменить тепловой режим здания. В силу периодического воздействия ветра, солнечной радиации температура наружного воздуха изменяется, поэтому необходим учет теплопо-терь на нагревание фильтрующегося воздуха. Нахождению основных параметров воздухопроницаемости стыковых соединений блок-боксов, а именно - потока воздуха через стыковое соединение, сопротивления воздухопроницанию и коэффициента воздухопроницаемости стыкового соединения — посвящен данный расчет. 1 .Определение нормируемого значения потока воздуха через 1 м погонный стыка (СГ ). Расчет ведем согласно требованиям [61] по формулам
Постановка и проведение эксперимента по распределению температурного поля по поверхности панели при влиянии сквозного цилиндрического теплопроводного включения
В результате изучения воздушного режима в турбинном зале компрессорных станций магистральных трубопроводов в условиях Тюменской области установлено наличие основных вредностей вышеуказанных помещений в виде теплоизбытков, появление которых имеет место в рабочей зоне посредством конвекции и теплового излучения. Для более эффективного удаления вредностей было принято решение разработать местный отсос с учетом категорийности помещения по пожарной опасности.
Местный отсос представляет собой устройство для локализации вредных выделений у места их образования и удаление загрязненного воздуха или тепловыделений за пределы помещения с концентрациями более высокими, чем при общеобменной вентиляции. Это позволяет сокращать воздухообмен и тем самым снижать расходы на обработку воздуха. Санитарно-гигиеническое значение местных отсосов заключается в том, что они значительно снижают концентрацию вредных выделений в рабочей зоне. Кроме санитарно-гигиенических требований, к местным отсосам предъявляют следующие технологические требования: а) место образования вредных выделений должно быть укрыто настолько, насколько это позволяет технологический процесс, а открытый рабочий проем должен иметь минимально возможные размеры; б) местный отсос не должен мешать нормальной работе или снижать производительность труда; в) вредные выделения должны удаляться от места их образования в направлении их естественного движения - горячие газы и пары вверх, холодные тяжелые пары и пыль вниз; г) конструкция местного отсоса должна быть простой, иметь малое гидравлическое сопротивление, легко сниматься и устанавливаться на место при чистке и ремонте оборудования. Конструктивно местные отсосы оформляют в виде разнообразных источников вредных выделений. Условно их можно разделить на три группы: открытые, полуоткрытые и полностью закрытые. При проектировании местных отсосов выбор формы укрытия, его расположение относительно источника вредных выделений и объёма отсасываемого воздуха зависит от характера технологического процесса. Таким образом, помимо особенностей аэродинамики, при разработке местных укрытий следует учитывать особенности эксплуатации. Увязка зачастую противоречивых требований затрудняет разработку унифицированных и эффективных укрытий. Отсутствие же расчетных методов ведет либо к недостаточной эффективности проектируемых отсосов, либо затрудняет их практическое использование, что в ряде случаев заставляет вообще отказаться от локализации выделений средствами вентиляции. До настоящего времени аналитически рассмотрены аэродинамические характеристики щелевых отсосов лишь для случаев постоянного течения и постоянной ширины щели. Аналитическое рассмотрение равномерного всасывания можно рассматривать лишь как идеализацию, так как конструкции укрытий в большинстве случаев не ограничиваются условиями постоянства площади и ширины воздухозаборных щелей. Принимая во внимание существующее состояние локализации вредностей, было принято решение разработать аспирацию высокотемпературных поверхностей турбины с учетом особенностей ее конструкции. Для этой цели поставлена задача: провести натурные исследования распределения температур на поверхности различных зон газотурбинной установки. Для определения тепловыделений с поверхности газотурбинного агрегата необходимо провести исследование температурного поля на его поверхности. При проведении температурных измерений использовались хромель-копелевые термопары, укрепленные в различных точках поверхности турбины. Предварительно термопара наклеивалась бакелитовым лаком на жаропрочную прокладку из паронита, таким образом, чтобы спай термопары отстоял от края прокладки на 3-5 см. Затем прокладка проводами термопары наружу приклеивалась бакелитовым лаком на поверхность агрегата. Надежный контакт спая термопары и поверхности установки обеспечивается механической упругостью термопары. Измерение температуры проводилось т.н. дифференциальным методом, который обеспечивает достаточную точность и не требует сложного оборудования. Особенностью этого метода является наличие второй термопары, находящейся в термостате с известной температурой То рис.3.5, и использование соединительных проводов, позволяющих воспользоваться одним комплектом оборудования для измерения температур различных участков
