Материал: Сборник задач по безопасности жизнедеятельности. Соловьева Э.В., Колотушкин В.В
Определить требуемое снижение уровня звука на площадке отдыха, подобрать средства защиты от шума и произвести их расчет.
5. Источниками шума на территории жилого микрорайона являются транспортные потоки на магистральных улицах городского и районного значения с шумовой характеристикой ∆LА экв., равной соответственно 87 и 77 дБА. Ширина проезжей части улиц составляет соответственно 32 и 23 м, число полос движения в обоих направлениях – 8 и 5. Вдоль магистральной улицы городского значения на расстоянии 21 м от края проезжей части расположены два жилых дома высотой 42 м, а вдоль магистральной улицы районного значения на расстоянии 63 м – один шумозащитный жилой дом высотой 27 м. Ширина домов составляет 12 м. Отметка уровня проезжей части улиц – 99,8 м, отметка территории застройки – 100 м. Проезды к жилым домам и тротуар шириной соответственно 4 и 3 м. Территория между магистральной улицей городского значения и двенадцатиэтажными домами покрыта асфальтом. Вдоль улиц имеются полосы зеленых насаждений с однорядной посадкой деревьев и кустарников шириной 6 м.
Определить требуемое снижение уровня звука на площадке отдыха и подобрать средства защиты от шума и произвести их расчет.
11. Расчет тепловой изоляции горячих поверхностей
11.1. Общие сведения
Основной задачей расчетов тепловой изоляции является определение потерь тепла и температур в изоляционном слое при заданной изоляционной конструкции или толщине изоляционного слоя, удовлетворяющих определенным требованиям. Эти требования диктуются условиями производственного процесса изоляционной установки и соображениями санитарии и техники безопасности ( предохранение от ожогов, обеспечение нормальной температуры воздуха в помещении и т.п.).
Расчетные формулы для плоской стенки значительно проще формул для цилиндрических объектов. Обычно формулы плоской стенки можно применять, если диаметр изолируемой стенки равен 2 м и более.
Обычно толщину изоляционного слоя по заданной температуре на поверхности изоляции определяют в том случае, когда тепловая потеря изолированного объекта не регламентирована, а изоляция необходима как средство, обеспечивающее нормальную температуру воздуха в рабочих помещениях или предохраняющее обслуживающий персонал от ожогов. В таких случаях температура на поверхности изоляции tк принимается равной: 45 °С в закрытых рабочих помещениях, 60 °С на открытом воздухе и в открытых помещениях при штукатурном слое и 50-55 °С при металлическом. В отдельных случаях могут быть заданы и другие значения температур на поверхности.
Для плоской поверхности толщину изоляционного слоя δиз определяют по формуле
=
,
м. (11.1)
Для цилиндрической поверхности пользуются формулой
.
(11.2)
После определения
по хlnх
значения х=
(табл.
11.1) толщину изоляции находим по формуле
,
м, (11.3)
где dн - наружный диаметр изолируемого объекта, м;
dк -наружный диаметр изоляционной конструкции, м.
λиз - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Ккал/ч м °С, определяется удельным тепловым потоком, проходящим за 1 ч через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противоположных сторонах образца в 1˚С.
Определяется по формуле
,
(11.4)
где λо - коэффициент теплопроводности при 0˚С (табл. 11.2);
b - температурный коэффициент (табл. 11.2);
tср- средняя температура изоляционного слоя, °С:
,
(11.5)
где t - температура теплоносителя, °С;
tК – температура наружной поверхности изоляционной конструкции, °С;
tН – температура окружающего воздуха, °С,
αн – коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий воздух ( представляет собой количество тепла, переданное в час от теплоносителя к стенке площадью 1 м2 при разности температур 1˚С между теплоносителем и стенкой). Минимальное значение αн= 4 Ккал/(ч·м2·˚С) принимается для малых температурных перепадов, максимальное αн=100 Ккал/(ч·м2·°С). В некоторых случаях величина αн имеет определяющее значение и должна быть вычислена.
Для плоской поверхности, находящейся в помещении,
.
(11.6)
Для цилиндрической поверхности, находящейся в помещении,
.
(11.7)
Таблица 11.1
Значения функции хlnх
Х |
хLnx |
X |
хLnx |
X |
хLnx |
X |
хLnx |
1,00 1,005 1,01 1,015 1,02 1,025 1,03 1,035 1,04 1,045 1,05 1,055 1,06 1,065 1,07 1,075 1,08 1,085 1,09 1,095 1,10 1,105 1,11 1,115 1,12 1,125 1,13 1,135 1,14 1,145 1,15 1,155 1,16 1,165 1,17 1,175 1,18 1,185 1,19 1,195 1,2 1,205 1,21 1,215 1,22 1,225 1,23 1,235 1,24 1,245 1,25
|
0,000 0,005 0,01005 0,01515 0,0202 0,0253 0,0304 0,0356 0,0407 0,0460 0,0512 0,0565 0,0617 0,0670 0,0724 0,777 0,0831 0,0885 0,0946 0,0994 0,1048 0,1100 0,1162 0,1210 0,1270 0,1327 0,1380 0,1430 0,1492 0,1545 0,1607 0,1665 0,1721 0,1772 1,1899 0,1890 0,1958 0,201 0,207 0,213 0,218 0,2245 0,2301 0,236 0,242 0,245 0,2545 0,261 0,2662 0,272 0,279 |
1,255 1,26 1,265 1,27 1,175 1,28 1,285 1,29 1,295 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35 1,36 1,37 1,38 1,39 1,40 1,41 1,42 1,43 1.44 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 1,50 1,51 1,52 1,53 1,54 1,55 1,56 1,57 1,58 1,59 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,70 1,71 |
0,285 0,291 0,298 0,304 0,309 0,316 0,322 0,328 0,334 0,340 0,354 0,367 0,380 0,389 0,405 0,417 0,432 0,445 0,457 0,470 0,485 0,499 0,512 0,526 0,539 0,552 0,565 0,580 0,594 0,607 0,622 0,637 0,650 0,665 0,679 0,695 0,707 0,722 0,737 0,751 0,765 0,782 0,799 0,815 0,827 0,842 0,856 0,872 0,889 0,902 0,916
|
1,72 1,73 1,74 1,75 1,76 1,77 1,78 1,79 1,80 1,81 1,82 1,83 1,84 1,85 1,86 1,87 1,88 1,89 1,90 1,91 1.92 1,93 1,94 1,95 1.96 1,97 1.98 1,99 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 2,12 2,13 2,14 2,15 2,16 2,17 2,18 2,19 2,20 2,21 2,22 |
0,932 0,949 0,965 0,980 0,994 1,011 1,029 1,040 1,059 1,081 1,089 1,108 1,121 1,138 1,152 1,169 1,185 1,205 1,220 1,234 1,251 1,270 1,288 1,302 1,318 1,335 1,351 1,369 1,386 1,401 1,419 1,439 1,455 1,471 1,488 1,507 1,520 1,542 1,559 1,579 1,592 1,610 1,630 1,648 1,665 1,681 1,699 1,720 1,735 1,756 1,771 |
2,23 2,24 2,25 2,26 2,27 2,28 2,29 2,30 2,31 2,32 2,33 2,34 2,35 2,36 2,37 2,38 2,39 2.40 2.41 2,42 2,43 2,44 2,45 2,46 2,47 2,48 2,49 2,50 2,51 2,52 2,53 2,54 2,55 2,56 2,57 2,58 2,59 2.60 2,61 2,62 2,63 2,64 2,65 2,66 2,67 2,68 2,69 2,70 2,71 2,72 2,73 |
1,791 1,805 1,825 1,841 1,861 1,880 1,899 1,920 1,935 1,955 1,970 1,990 2,007 2,027 2,042 2,062 2,080 2,100 2,120 2,140 2,160 2,180 2,195 2,217 2,233 2,255 2,270 2,290 2,310 2,328 2,344 2,370 2,385 2,405 2,425 2,444 2,462 2,480 2,503 2,521 2,540 2,560 2,580 2,600 2,620 2,640 2,660 2,680 2,700 2,720 2,740 |
Таблица 11.2
Расчетные формулы для определения коэффициента
теплопроводности
Материал изоляционного слоя конструкции |
Объемная масса изоляционного слоя, кг/м3 |
Максимальная температура применения изоляционной конструкции, °С |
Формула для определения коэффициента теплопроводности, Ккал/(ч·м2·°С) |
Совелитовые изделия: марки 350 марки 400 |
350 400 |
500 500 |
λ=0,065+0,00016 tср λ=0,067+0,00016 tср |
Войлок строительный |
200 |
100 |
λ=0,038+0,00016tср |
Прошивные маты и полосы из непрерывного стеклянного волокна |
200 |
450 |
λ=0,034+0,00022tср |
Стекловатные маты на синтетической связке: марки 35 марки 50 |
55 80 |
180 180 |
λ=0,034+0,00035tср λ=0,036+0,003tср |
Плиты из мин. ваты полужесткие марки 200 на крахмальной связке |
240 |
400 |
λ=0,048+0,00016tср |
Минераловатные полуцилиндры на синтетической связке: марки 150 марки 200 |
150 200 |
300 300 |
λ=0,042+0,00017 tср λ=0,046+0,00016 tср |
11.2. Задания для самостоятельного решения
1. Определить толщину изоляционного слоя из минераловатных плит марки 200 на синтетической связке для стального трубопровода, проложенного в производственном помещении. Диаметр трубопровода 2,2 м, температура теплоносителя 150 °С. Температура на поверхности изоляции не должна превышать 45 °С, температура воздуха в помещении 20 °С.
2. В помещении цеха проходит трубопровод диаметром 1,8 м. Определить толщину изоляционного слоя из прошивных матов из стекловолокна, если температура на поверхности изоляции не должна превышать 45 °С. Температура теплоносителя составляет 200 °С, температура окружающего воздуха 18 °С.
3. Определить толщину изоляции из совелитовых плит марки 350 для стального трубопровода, проложенного в производственном помещении. Диаметр трубопровода 1,2 м. Температура теплоносителя 150 °С, температура в помещении 20 °С. Температура на поверхности изоляции на должна превышать 40 °С.
4. В помещении проходит трубопровод диаметром 2,2 м. Температура теплоносителя 200 °С. Температура в помещении 25 °С. Определить толщину слоя изоляции из прошивных матов из стекловолокна, если температура на поверхности изоляции не должна превышать 50 °С.
5. Трубопровод с жидким продуктом проложен по эстакаде в помещении цеха. Диаметр трубопровода 1,8 м. Температура жидкого продукта 90 °С. В качестве изоляционного материала используется строительный войлок. Температура в помещении цеха 20 °С. Определить толщину изоляционного слоя, если температура на поверхности изоляции не должна превышать 40 °С.
12. Отопление кабины строительной машины
12.1. Общие сведения
Основное требование к теплоизоляционным материалам – это минимальная теплопроводность, высокие звукоизоляционные свойства и необходимая прочность. В большинстве случаев теплоизолированные панели кабин выполняют трехслойными: наружный слой – облицовка из металлического листа 0,8-3,0 мм; средний слой, теплоизоляционный - из пенопласта, войлока, резины, ваты, картона или воздушной прослойки и внутренний слой – из кожзаменителя, фанеры и других материалов.
Потеря теплоты через многослойную панель кабины составляет
Q=kA(tв –tн), Ккал/ч, (12.1)
где к – коэффициент теплопередачи, Ккал/м2°С∙ч);
А – площадь поверхности, м2;
tн, tв – наружная и внутренняя температура, °С.
Коэффициент теплопередачи
,Ккал/м2°С·ч,
(12.2)
где: aв=7,5 Ккал/м2 °С·ч – коэффициент теплоотдачи поверхности ограждения;
aн=25 Ккал/м2 °С·ч – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ограждения к окружающей среде;
di - толщина каждого слоя теплоизоляционного материала, м;
li - коэффициент теплопроводности материала ограждения ( табл. 12.1), Ккал/м °С∙ч;
S - в данной формуле имеется в виду панель из нескольких слоев теплоизоляции.
Таблица 12.1