Uwiano wa joto wa kitengo cha boiler huanzisha usawa kati ya kiasi cha joto kinachoingia kwenye kitengo na matumizi yake. Kulingana na usawa wa joto wa kitengo cha boiler, matumizi ya mafuta yanatambuliwa na sababu ya ufanisi huhesabiwa, ambayo ni sifa muhimu zaidi ya ufanisi wa nishati ya boiler.

Katika kitengo cha boiler, nishati ya kemikali ya mafuta wakati wa mchakato wa mwako inabadilishwa kuwa joto la kimwili la bidhaa za mwako zinazowaka. Joto hili hutumiwa kuzalisha na kuongeza joto la mvuke au maji ya joto. Kutokana na hasara zisizoweza kuepukika wakati wa uhamisho wa joto na uongofu wa nishati, bidhaa (mvuke, maji, nk) inachukua sehemu tu ya joto. Sehemu nyingine imeundwa na hasara ambayo inategemea ufanisi wa shirika la michakato ya uongofu wa nishati (mwako wa mafuta) na uhamisho wa joto kwa bidhaa inayozalishwa.

Uwiano wa joto wa kitengo cha boiler ni kuanzisha usawa kati ya kiasi cha joto kilichopokelewa katika kitengo na jumla ya joto linalotumiwa na hasara za joto. Uwiano wa joto wa kitengo cha boiler hukusanywa kwa kilo 1 ya mafuta imara au kioevu au kwa 1 m 3 ya gesi. Equation ambayo usawa wa joto wa kitengo cha boiler kwa hali ya kutosha ya hali ya joto ya kitengo imeandikwa kwa fomu ifuatayo:

Q p / p = Q 1 + ∑Q n

Q p / p \u003d Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6 (19.3)

Ambapo Q p / p ni joto ambalo linapatikana; Q 1 - joto lililotumiwa; ∑Q n - jumla ya hasara; Q 2 - kupoteza joto na gesi zinazotoka; Q 3 - kupoteza joto kutoka kwa kuchomwa kwa kemikali; Q 4 - kupoteza joto kutoka kwa kutokamilika kwa mitambo ya mwako; Q 5 - kupoteza joto kwa mazingira; Q 6 - kupoteza joto na joto la kimwili la slag.

Ikiwa kila neno upande wa kulia wa equation (19.3) umegawanywa na Q p / p na kuzidishwa na 100%, tunapata fomu ya pili ya equation, ambayo usawa wa joto wa kitengo cha boiler:

q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6 = 100% (19.4)

Katika equation (19.4), thamani q 1 inawakilisha ufanisi wa ufungaji "jumla". Haizingatii gharama za nishati kwa kuhudumia mmea wa boiler: gari la watoaji wa moshi, mashabiki, pampu za kulisha na gharama nyingine. Kipengele cha "wavu" cha ufanisi ni chini ya kipengele cha "jumla" ya ufanisi, kwani inachukua kuzingatia gharama za nishati kwa mahitaji ya ufungaji mwenyewe.

Sehemu inayoingia ya kushoto ya mlinganyo wa usawa wa joto (19.3) ni jumla ya kiasi kifuatacho:

Q p / p \u003d Q p / n + Q v.vn + Q steam + Q kimwili (19.5)

ambapo Q B.BH ni joto linaloletwa kwenye kitengo cha boiler na hewa kwa kila kilo 1 ya mafuta. Joto hili linazingatiwa wakati hewa inapokanzwa nje ya kitengo cha boiler (kwa mfano, katika mvuke au hita za umeme zilizowekwa kabla ya joto la hewa); ikiwa hewa inapokanzwa tu kwenye joto la hewa, basi joto hili halizingatiwi, kwani linarudi kwenye tanuru ya kitengo; Q mvuke - joto huletwa ndani ya tanuru na mlipuko (nozzle) mvuke kwa kilo 1 ya mafuta; Q kimwili t - joto la kimwili la kilo 1 au 1 m 3 ya mafuta.

Joto lililoletwa na hewa linahesabiwa kwa usawa

Q V.BH \u003d β V 0 C p (T g.vz - T h.vz)

ambapo β ni uwiano wa kiasi cha hewa kwenye ghuba kwa hita ya hewa kwa kinadharia muhimu; c p ni wastani wa uwezo wa joto wa isobaric wa volumetric ya hewa; kwa joto la hewa hadi 600 K, inaweza kuzingatiwa na p \u003d 1.33 kJ / (m 3 K); T g.vz - joto la hewa ya joto, K; T x.vz - joto la hewa baridi, kawaida huchukuliwa sawa na 300 K.

Joto lililoletwa na mvuke kwa kunyunyizia mafuta ya mafuta (mvuke ya pua) hupatikana na formula:

Jozi za Q \u003d W f (i f - r)

ambapo W f - matumizi ya mvuke ya sindano, sawa na 0.3 - 0.4 kg / kg; i f - enthalpy ya mvuke ya pua, kJ / kg; r ni joto la mvuke, kJ / kg.

Joto la mwili la kilo 1 ya mafuta:

Q kimwili t - na t (T t - 273),

ambapo c t ni uwezo wa joto wa mafuta, kJ/(kgK); T t - joto la mafuta, K.

Thamani ya Q kimwili. t kawaida sio muhimu na mara chache huzingatiwa katika hesabu. Isipokuwa ni mafuta ya mafuta na gesi inayoweza kuwaka yenye kalori ya chini, ambayo thamani ya Q physical.t ni muhimu na lazima izingatiwe.

Ikiwa hakuna preheating ya hewa na mafuta na mvuke haitumiwi kwa atomization ya mafuta, basi Q p / p = Q p / n. Masharti ya kupoteza joto katika usawa wa usawa wa joto wa kitengo cha boiler huhesabiwa kwa misingi ya equations iliyotolewa hapa chini.

1. Kupoteza joto na gesi za kutolea nje Q 2 (q 2) inafafanuliwa kuwa tofauti kati ya enthalpy ya gesi kwenye kituo cha kitengo cha boiler na hewa inayoingia kwenye kitengo cha boiler (hewa ya joto), i.e.

ambapo V r ni kiasi cha bidhaa za mwako wa kilo 1 ya mafuta, imedhamiriwa na formula (18.46), m 3 / kg; c р.r, с р.в - wastani wa uwezo wa joto wa isobariki wa volumetric wa bidhaa za mwako wa mafuta na hewa, hufafanuliwa kama uwezo wa joto wa mchanganyiko wa gesi (§ 1.3) kwa kutumia meza (angalia Kiambatisho 1); T uh, T x.vz - joto la gesi za flue na hewa baridi; a - mgawo ukizingatia hasara kutoka kwa uchomaji wa mitambo ya mafuta.

Vitengo vya boiler na tanuu za viwandani hufanya kazi, kama sheria, chini ya utupu fulani, ambao huundwa na exhausters ya moshi na chimney. Matokeo yake, kwa njia ya ukosefu wa wiani katika ua, pamoja na kupitia hatches za ukaguzi, nk. kiasi fulani cha hewa huingizwa kutoka anga, kiasi ambacho lazima zizingatiwe wakati wa kuhesabu I ux.

Enthalpy ya hewa yote inayoingia kwenye kitengo (ikiwa ni pamoja na vikombe vya kunyonya) imedhamiriwa na mgawo wa hewa ya ziada kwenye pato la ufungaji α ux = α t + ∆α.

Jumla ya kunyonya hewa katika mitambo ya boiler haipaswi kuzidi ∆α = 0.2 ÷ 0.3.

Kati ya hasara zote za joto, Q 2 ndiyo muhimu zaidi. Thamani ya Q 2 huongezeka kwa ongezeko la uwiano wa hewa ya ziada, joto la gesi za flue, unyevu wa mafuta imara, na ballasting ya mafuta ya gesi na gesi zisizoweza kuwaka. Kupunguza ufyonzaji wa hewa na kuboresha ubora wa mwako husababisha kupunguzwa kwa hasara ya joto Q 2 . Sababu kuu ya kuamua inayoathiri kupoteza joto na gesi za kutolea nje ni joto lao. Ili kupunguza T uh, eneo la nyuso za joto zinazotumia joto - hita za hewa na wachumi - huongezeka.

Thamani ya Tx huathiri sio tu ufanisi wa kitengo, lakini pia gharama za mtaji zinazohitajika kufunga hita za hewa au wachumi. Kwa kupungua kwa Tx, ufanisi huongezeka na matumizi ya mafuta na gharama za mafuta hupungua. Hata hivyo, hii huongeza maeneo ya nyuso zinazotumia joto (pamoja na tofauti ndogo ya joto, eneo la uso wa kubadilishana joto lazima liongezwe; tazama § 16.1), kwa sababu hiyo gharama ya ufungaji na gharama za uendeshaji huongezeka. Kwa hiyo, kwa vitengo vipya vya boiler vilivyoundwa au mitambo mingine inayotumia joto, thamani ya T uh imedhamiriwa kutoka kwa hesabu ya kiufundi na kiuchumi, ambayo inazingatia ushawishi wa T uh si tu juu ya ufanisi, lakini pia kwa kiasi cha gharama za mji mkuu. na gharama za uendeshaji.

Sababu nyingine muhimu inayoathiri uchaguzi wa Tx ni maudhui ya sulfuri ya mafuta. Kwa joto la chini (chini ya joto la umande wa gesi ya flue), mvuke wa maji unaweza kuunganisha kwenye mabomba ya nyuso za joto. Wakati wa kuingiliana na anhydrides ya sulfuri na sulfuriki, ambayo iko katika bidhaa za mwako, asidi ya sulfuri na sulfuriki huundwa. Matokeo yake, nyuso za joto zinakabiliwa na kutu kali.

Vitengo vya kisasa vya boiler na tanuu za kurusha vifaa vya ujenzi vina T uh = 390 - 470 K. Wakati wa kuchoma gesi na mafuta yenye nguvu na unyevu wa chini T uh - 390 - 400 K, makaa ya mvua.

T yx \u003d 410 - 420 K, mafuta ya mafuta T yx \u003d 440 - 460 K.

Unyevu wa mafuta na uchafu wa gesi usioweza kuwaka ni ballast ya kutengeneza gesi, ambayo huongeza kiasi cha bidhaa za mwako zinazotokana na mwako wa mafuta. Hii huongeza hasara Q 2 .

Wakati wa kutumia formula (19.6), inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba kiasi cha bidhaa za mwako huhesabiwa bila kuzingatia kuchomwa kwa mitambo ya mafuta. Kiasi halisi cha bidhaa za mwako, kwa kuzingatia kutokamilika kwa mitambo ya mwako, itakuwa chini. Hali hii inazingatiwa kwa kuanzisha sababu ya kusahihisha \u003d 1 - p 4/100 katika fomula (19.6).

2. Kupoteza joto kutokana na kuungua kwa kemikali Q 3 (q 3). Gesi kwenye pato la tanuru inaweza kuwa na bidhaa za mwako usio kamili wa mafuta CO, H 2, CH 4, joto la mwako ambalo halitumiwi kwa kiasi cha tanuru na zaidi kwenye njia ya kitengo cha boiler. Jumla ya joto la mwako wa gesi hizi huamua uchomaji wa kemikali. Sababu za kuungua kwa kemikali zinaweza kuwa:

ukosefu wa wakala wa vioksidishaji (α<; 1);
mchanganyiko mbaya wa mafuta na oxidizer (α ≥ 1);
ziada kubwa ya hewa;
kutolewa kwa nishati maalum ya chini au ya juu sana katika chumba cha mwako q v, kW/m 3.

Ukosefu wa hewa husababisha ukweli kwamba sehemu ya vipengele vinavyoweza kuwaka vya bidhaa za gesi za mwako usio kamili wa mafuta haziwezi kuchoma kabisa kutokana na ukosefu wa wakala wa oxidizing.

Mchanganyiko mbaya wa mafuta na hewa ni sababu ya ukosefu wa oksijeni wa ndani katika eneo la mwako, au, kinyume chake, ziada yake kubwa. Kiasi kikubwa cha hewa husababisha kupungua kwa joto la mwako, ambayo hupunguza viwango vya athari za mwako na hufanya mchakato wa mwako kuwa imara.

Utoaji wa joto maalum wa chini katika tanuru (qv = BQ p / n / V t, ambapo B ni matumizi ya mafuta; VT ni kiasi cha tanuru) ni sababu ya uharibifu wa joto kali katika kiasi cha tanuru na husababisha kupungua. katika hali ya joto. Thamani za juu za qv pia husababisha kuungua kwa kemikali. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba wakati fulani unahitajika kukamilisha mmenyuko wa mwako, na kwa thamani ya overestimated ya qv, wakati unaotumiwa na mchanganyiko wa mafuta ya hewa katika kiasi cha tanuru (yaani, katika ukanda wa joto la juu zaidi. ) haitoshi na husababisha kuonekana kwa vipengele vinavyoweza kuwaka katika bidhaa za mwako wa gesi. Katika tanuu za vitengo vya kisasa vya boiler, thamani inayoruhusiwa ya qv inafikia 170 - 350 kW / m 3 (tazama § 19.2).

Kwa vitengo vipya vya boiler vilivyoundwa, maadili ya qv huchaguliwa kulingana na data ya kawaida, kulingana na aina ya mafuta yaliyochomwa, njia ya mwako na muundo wa kifaa cha mwako. Wakati wa vipimo vya usawa wa vitengo vya boiler ya uendeshaji, thamani ya Q 3 inahesabiwa kulingana na data ya uchambuzi wa gesi.

Wakati wa kuchoma mafuta ngumu au kioevu, thamani ya Q 3, kJ / kg, inaweza kuamua na formula (19.7)

3. Kupoteza joto kutokana na mwako usio kamili wa mitambo ya mafuta Q 4 (g 4). Wakati wa mwako wa mafuta imara, mabaki (majivu, slag) yanaweza kuwa na kiasi fulani cha vitu visivyoweza kuwaka (hasa kaboni). Kama matokeo, nishati iliyofungwa na kemikali ya mafuta hupotea kwa sehemu.

Kupoteza joto kutokana na mwako usio kamili wa mitambo ni pamoja na hasara za joto kutokana na:

kushindwa kwa chembe ndogo za mafuta kupitia mapengo katika wavu Q CR (q PR);
kuondolewa kwa baadhi ya sehemu ya mafuta ambayo hayajachomwa na slag na ash Q shl (q shl);
uingizwaji wa chembe ndogo za mafuta kwa gesi za flue Q un (q un)

Q 4 - Q pr + Q un + Q sl

Upotezaji wa joto qyn huchukua maadili makubwa wakati wa kuwaka kwa mafuta yaliyopondwa, na vile vile wakati wa mwako wa makaa yasiyo ya keki kwenye safu kwenye grates zisizohamishika au zinazoweza kusongeshwa. Thamani ya q un kwa tanuu za layered inategemea kutolewa kwa nishati maalum (shinikizo la joto) ya kioo cha mwako q R, kW / m 2, i.e. juu ya kiasi cha nishati iliyotolewa ya mafuta, inajulikana kwa 1 m 2 ya safu inayowaka ya mafuta.

Thamani inayokubalika ya q R BQ p / n / R (B - matumizi ya mafuta; R - eneo la kioo cha mwako) inategemea aina ya mafuta imara iliyochomwa, muundo wa tanuru, mgawo wa ziada wa hewa, nk. Katika tanuu zilizowekwa za vitengo vya kisasa vya boiler, thamani ya q R ina maadili katika anuwai ya 800 - 1100 kW / m 2. Wakati wa kuhesabu vitengo vya boiler, maadili q R, q 4 \u003d q np + q sl + q un huchukuliwa kulingana na vifaa vya udhibiti. Wakati wa vipimo vya usawa, upotevu wa joto kutoka kwa kuchomwa kwa mitambo huhesabiwa kulingana na matokeo ya uchambuzi wa kiufundi wa maabara ya mabaki ya kavu imara kwa maudhui yao ya kaboni. Kawaida kwa tanuu na upakiaji wa mafuta ya mwongozo q 4 = 5 ÷ 10%, na kwa tanuu za mitambo na nusu q 4 = 1 ÷ 10%. Wakati wa kuchoma mafuta ya kupondwa katika flare katika vitengo vya boiler vya nguvu za kati na za juu q 4 = 0.5 ÷ 5%.

4. Kupoteza joto kwa mazingira Q 5 (q 5) inategemea idadi kubwa ya mambo na hasa juu ya ukubwa na muundo wa boiler na tanuru, conductivity ya mafuta ya nyenzo na ukuta wa ukuta wa bitana, mafuta. utendaji wa kitengo cha boiler, joto la safu ya nje ya bitana na hewa iliyoko, nk.

Kupoteza joto kwa mazingira kwa uwezo wa majina imedhamiriwa kulingana na data ya kawaida kulingana na nguvu ya kitengo cha boiler na uwepo wa nyuso za ziada za joto (economizer). Kwa boilers ya mvuke yenye uwezo wa hadi 2.78 kg / s mvuke q 5 - 2 - 4%, hadi 16.7 kg / s - q 5 - 1 - 2%, zaidi ya 16.7 kg / s - q 5 \u003d 1 - 0,5%.

Hasara za joto kwa mazingira husambazwa kwa njia ya mifereji mbalimbali ya gesi ya kitengo cha boiler (tanuru, superheater, economizer, nk) kwa uwiano wa joto linalotolewa na gesi katika mifereji ya gesi hii. Hasara hizi zinazingatiwa kwa kuanzisha mgawo wa uhifadhi wa joto φ \u003d 1 q 5 / (q 5 + ȵ k.a) ambapo ȵ k.a ni ufanisi wa kitengo cha boiler.

5. Upotevu wa joto na joto la kimwili la majivu na slag iliyoondolewa kwenye tanuru Q 6 (q 6) haina maana, na inapaswa kuzingatiwa tu kwa mwako wa tabaka na chumba cha mafuta ya majivu mengi (kama vile makaa ya mawe ya kahawia; shale), ambayo ni 1 - 1, 5%.

Kupoteza joto na majivu ya moto na slag q 6,%, iliyohesabiwa na formula

ambapo shl - uwiano wa majivu ya mafuta katika slag; С sl - uwezo wa joto wa slag; T sl - joto la slag.

Katika kesi ya kuwaka kwa mafuta yaliyopondwa, shl = 1 - a un (a un ni sehemu ya majivu ya mafuta yaliyochukuliwa kutoka kwa tanuru na gesi).

Kwa tanuu zenye safu sl shl = sl + a pr (a pr ni uwiano wa majivu ya mafuta katika "dip"). Kwa kuondolewa kwa slag kavu, joto la slag linachukuliwa kuwa Tsh = 870 K.

Kwa kuondolewa kwa slag ya kioevu, ambayo wakati mwingine huzingatiwa wakati wa kuwaka kwa mafuta yaliyopondwa, T slug \u003d T ash + 100 K (T ash ni joto la majivu katika hali ya kuyeyuka kwa kioevu). Katika kesi ya mwako wa safu ya shale ya mafuta, maudhui ya majivu ya Ar yanarekebishwa kwa maudhui ya kaboni dioksidi ya carbonates, sawa na 0.3 (СО 2), i.е. maudhui ya majivu yanachukuliwa sawa na A P + 0.3 (CO 2) p / k. Ikiwa slag iliyoondolewa iko katika hali ya kioevu, basi thamani ya q 6 hufikia 3%.

Katika tanuu na vifaa vya kukausha vilivyotumika katika tasnia ya vifaa vya ujenzi, pamoja na upotezaji wa joto unaozingatiwa, ni muhimu pia kuzingatia upotezaji wa joto wa vifaa vya usafirishaji (kwa mfano, trolleys) ambayo nyenzo hiyo inakabiliwa na matibabu ya joto. Hasara hizi zinaweza kufikia hadi 4% au zaidi.

Kwa hivyo, ufanisi wa "jumla" unaweza kufafanuliwa kama

ȵ k.a = g 1 - 100 - ∑q hasara (19.9)

Tunaashiria joto linalotambuliwa na bidhaa (mvuke, maji) kama Qk.a, kW, basi tunayo:

kwa boilers za mvuke

Swali la 1 \u003d Q k.a \u003d D (i n.n - i p.n) + pD / 100 (i - i p.v) (19.10)

kwa boilers ya maji ya moto

Q 1 \u003d Q k.a \u003d M kwa r.v (T nje - T in) (19.11)

Ambapo D ni uwezo wa boiler, kg / s; i p.p - enthalpy ya mvuke yenye joto kali (ikiwa boiler hutoa mvuke iliyojaa, basi badala ya i p.v mtu anapaswa kuweka (i p.v.) kJ / kg; i p.v - enthalpy ya maji ya malisho, kJ / kg; p - kiasi cha maji kuondolewa kutoka kitengo cha boiler ili kudumisha yaliyomo kwenye chumvi inayoruhusiwa kwenye maji ya boiler (kinachojulikana kama pigo la kawaida la boiler),%; i - enthalpy ya maji ya boiler, kJ / kg; M in - mtiririko wa maji kupitia kitengo cha boiler, kg / s; c rv - uwezo wa joto wa maji , kJ/(kgK); Tout - joto la maji ya moto kwenye bomba la boiler; Bati - joto la maji kwenye bomba la boiler.

Matumizi ya mafuta B, kg / s au m 3 / s, imedhamiriwa na formula

B \u003d Q k.a / (Q r / n ȵ k.a) (19.12)

Kiasi cha bidhaa za mwako (tazama § 18.5) imedhamiriwa bila kuzingatia hasara kutoka kwa kuchomwa kwa mitambo. Kwa hivyo, hesabu zaidi ya kitengo cha boiler (kubadilishana joto kwenye tanuru, uamuzi wa eneo la nyuso za kupokanzwa kwenye mifereji ya gesi, heater ya hewa na mchumi) hufanywa kulingana na makadirio ya kiasi cha mafuta Вр:

(19.13)

Wakati wa kuchoma gesi na mafuta ya mafuta B p \u003d B.

Kubadilishana kwa nishati ya joto kati ya viumbe na mazingira yake inaitwa kubadilishana joto. Moja ya viashiria vya uhamisho wa joto ni joto la mwili, ambalo linategemea mambo mawili: kizazi cha joto, yaani, ukubwa wa michakato ya kimetaboliki katika mwili, na uhamisho wa joto kwa mazingira.

Wanyama ambao joto la mwili hubadilika na hali ya joto ya mazingira huitwa poikilothermic, au damu baridi. Wanyama wenye joto la kawaida la mwili huitwa homeothermic(wenye damu ya joto). uthabiti wa joto mwili unaitwa pale mia. Yeye inahakikisha uhurumichakato ya metabolic katika tishu na viungo kutoka kwa kushuka kwa joto mazingira.

Joto la mwili wa binadamu.

Joto la sehemu za kibinafsi za mwili wa mwanadamu ni tofauti. Joto la chini la ngozi huzingatiwa kwenye mikono na miguu, juu zaidi - kwenye bega, ambapo kawaida huamua. Katika mtu mwenye afya joto katika hili eneo ni 36-37° C. Wakati wa mchana, kuna ongezeko ndogo na kushuka kwa joto la mwili wa binadamu kwa mujibu wa biorhythm ya kila siku:joto la chini huzingatiwa saa 2- 4 h usiku, kiwango cha juu - saa 16-19.

T joto ya misuli vitambaa ndani hali ya kupumzika na kazi inaweza kubadilika ndani ya 7 ° C. Joto la viungo vya ndani hutegemea juu ya ukubwa wa kubadilishana taratibu. Kali zaidi michakato ya metabolic hufanyika kwenye ini, ambayo ni kiungo cha "moto zaidi" cha mwili: joto katika tishu za ini ni 38-38.5 ° NA. Joto katika rectum ni 37-37.5 ° C. Hata hivyo, inaweza kubadilika ndani ya 4-5 ° C, kulingana na kuwepo kwa kinyesi ndani yake, kujaza damu ya mucosa yake na sababu nyingine. Katika wakimbiaji kwa umbali mrefu (marathon), mwisho wa mashindano, joto kwenye rectum linaweza kuongezeka hadi 39-40 ° C.

Uwezo wa kudumisha hali ya joto kwa kiwango cha mara kwa mara hutolewa na michakato inayohusiana - kizazi cha joto na kutolewa kwa joto kutoka kwa mwili hadi mazingira ya nje. Ikiwa kizazi cha joto ni sawa na kupoteza joto, basi joto la mwili linabaki mara kwa mara. Mchakato wa kuzalisha joto katika mwili unaitwa kemikali thermoregulation, mchakato wa kuondoa joto kutoka kwa mwili, - thermoregulation ya kimwili.

Kemikali thermoregulation. Kubadilishana kwa joto katika mwili kunahusiana kwa karibu na nishati. Wakati vitu vya kikaboni vimeoksidishwa, nishati hutolewa. Sehemu ya nishati inakwenda kwa awali ya ATP. Nishati hii inayowezekana inaweza kutumika na kiumbe katika shughuli zake zaidi.Tishu zote ni chanzo cha joto katika mwili. Damu, inapita kupitia tishu, huwaka.

Kuongezeka kwa joto la kawaida husababisha kupungua kwa reflex katika kimetaboliki, kama matokeo ya ambayo uzalishaji wa joto katika mwili hupungua. Kwa kupungua kwa joto la kawaida, ukubwa wa michakato ya kimetaboliki huongezeka kwa kasi na kizazi cha joto huongezeka. Kwa kiasi kikubwa, ongezeko la kizazi cha joto hutokea kutokana na ongezeko la shughuli za misuli. Misuli ya misuli bila hiari (kutetemeka) ni aina kuu ya kuongezeka kwa kizazi cha joto. Kuongezeka kwa kizazi cha joto kunaweza kutokea katika tishu za misuli na kutokana na ongezeko la reflex katika ukali wa michakato ya kimetaboliki - thermogenesis ya misuli isiyo ya contractile.

Thermoregulation ya kimwili. Utaratibu huu unafanywa kutokana na uhamisho wa joto kwenye mazingira ya nje kwa convection (uendeshaji wa joto), mionzi (mionzi ya joto) na uvukizi wa maji.

Convection - uhamisho wa joto moja kwa moja kwa vitu au chembe za mazingira karibu na ngozi. Uhamisho wa joto ni mkali zaidi, tofauti kubwa ya joto kati ya uso wa mwili na hewa inayozunguka.

Uhamisho wa joto huongezeka kwa harakati za hewa, kwa mfano na upepo. Nguvu ya uhamisho wa joto kwa kiasi kikubwa inategemea conductivity ya joto ya mazingira. Joto hutolewa kwa kasi katika maji kuliko hewa. Nguo hupunguza au hata kuacha uendeshaji wa joto.

Mionzi - kutolewa kwa joto kutoka kwa mwili hutokea kwa mionzi ya infrared kutoka kwenye uso wa mwili. Kutokana na hili, mwili hupoteza wingi wa joto. Nguvu ya upitishaji wa joto na mionzi ya joto imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na joto la ngozi. Uhamisho wa joto umewekwa na mabadiliko ya reflex katika lumen ya vyombo vya ngozi. Kwa ongezeko la joto la kawaida, arterioles na capillaries hupanua, ngozi inakuwa ya joto na nyekundu. Hii huongeza taratibu za uendeshaji wa joto na mionzi ya joto. Wakati joto la hewa linapungua, arterioles na capillaries ya ngozi hupungua. Ngozi inakuwa ya rangi, kiasi cha damu inapita kupitia vyombo vyake hupungua. Hii inasababisha kupungua kwa joto lake, uhamisho wa joto hupungua, na mwili huhifadhi joto.

Uvukizi wa maji kutoka kwa uso wa mwili (2/3 ya unyevu), na pia katika mchakato wa kupumua (1/3 ya unyevu). Uvukizi wa maji kutoka kwenye uso wa mwili hutokea wakati jasho linatolewa. Hata kwa kutokuwepo kabisa kwa jasho inayoonekana, hupuka kupitia ngozi kwa siku hadi 0.5 l maji - jasho lisiloonekana. Uvukizi wa lita 1 ya jasho kwa mtu mwenye uzito wa kilo 75 unaweza kupunguza joto la mwili kwa 10 ° C.

Katika hali ya kupumzika kwa jamaa, mtu mzima hutoa 15% ya joto kwenye mazingira ya nje kwa njia ya upitishaji wa joto, karibu 66% kupitia mionzi ya joto na 19% kupitia uvukizi wa maji.

Kwa wastani, mtu hupoteza kwa siku takriban 0.8 l ya jasho, na kwa hiyo 500 kcal ya joto.

Wakati wa kupumua, mtu pia hutenga lita 0.5 za maji kila siku.

Kwa joto la chini la mazingira ( 15°C na chini) kuhusu 90% ya uhamisho wa joto wa kila siku hutokea kutokana na uendeshaji wa joto na mionzi ya joto. Chini ya hali hizi, hakuna jasho linaloonekana hutokea.

Kwa joto la hewa 18-22 ° Kwa uhamisho wa joto kutokana na conductivity ya mafuta na mionzi ya joto hupungua, lakinihasara inaongezekajoto la mwili kupitia uvukiziunyevu kutoka kwa uso wa ngozi.Katika unyevu wa juu, wakati uvukizi wa maji ni vigumu, overheating inaweza kutokea.mwili na kukuzajoto piga.

Upenyezaji mdogo wa mvuke wa maji nguo huzuia kutokwa na jasho kwa ufanisi na inaweza kusababisha overheating ya mwili wa binadamu.

moto nchi, katika safari ndefu, moto warsha, mtu hupoteza kiasi kikubwa majimaji yenye jasho. Hii husababisha hisia kiu isiyokatwa kwa kuchukua maji. Hii kushikamana na kuna nini basi kiasi kikubwa cha chumvi za madini hupotea. Ikiwa chumvi itaongezwa kwa maji ya kunywa, hisia hiyo ya kiu kutoweka na ustawi wa watu utaimarika.

Vituo vya udhibiti wa uhamishaji wa joto.

Thermoregulation unafanywa reflexively. Kushuka kwa joto la kawaida hugunduliwa thermoreceptors. Kwa idadi kubwa, thermoreceptors ziko kwenye ngozi, kwenye mucosa ya mdomo, na kwenye njia ya juu ya kupumua. Thermoreceptors zilipatikana katika viungo vya ndani, mishipa, na pia katika baadhi ya miundo ya mfumo mkuu wa neva.

Thermoreceptors ya ngozi ni nyeti sana kwa kushuka kwa joto katika mazingira. Wanasisimka wakati halijoto ya wastani inapoongezeka kwa 0.007 ° C na inapungua kwa 0.012 ° C.

Misukumo ya neva inayotokea katika vipokea joto husafiri pamoja na nyuzi tofauti za neva hadi kwenye uti wa mgongo. Pamoja na njia za kufanya, hufikia mizizi ya kuona, na kutoka kwao huenda kwenye eneo la hypothalamic na kwenye kamba ya ubongo. Matokeo yake, kuna hisia za joto au baridi.

Katika uti wa mgongo kuna vituo vya baadhi ya reflexes thermoregulatory. Hypothalamus ni kituo kikuu cha reflex cha thermoregulation. Hypothalamus ya anterior inadhibiti taratibu za thermoregulation ya kimwili, yaani kituo cha uhamisho wa joto. Hypothalamus ya nyuma inadhibiti udhibiti wa joto wa kemikali na ni kituo cha kuzalisha joto.

ina jukumu muhimu katika udhibiti wa joto la mwili gamba la ubongo. Mishipa ya efferent ya kituo cha thermoregulation ni hasa nyuzi za huruma.

Kushiriki katika udhibiti wa uhamisho wa joto utaratibu wa homoni hasa homoni za tezi na adrenal. Homoni ya tezi - thyroxine, kuongeza kimetaboliki katika mwili, huongeza kizazi cha joto. Kuingia kwa thyroxine katika damu huongezeka wakati mwili umepozwa. Homoni ya adrenal - adrenalini- huongeza michakato ya oksidi, na hivyo kuongeza kizazi cha joto. Kwa kuongeza, chini ya hatua ya adrenaline, vasoconstriction hutokea, hasa vyombo vya ngozi, kutokana na hili, uhamisho wa joto hupungua.

Marekebisho ya mwili kwa joto la chini la mazingira. Kwa kupungua kwa joto la kawaida, msisimko wa reflex wa hypothalamus hutokea. Kuongezeka kwa shughuli zake huchochea pituitary , na kusababisha kuongezeka kwa secretion ya thyrotropini na corticotropini, ambayo huongeza shughuli za tezi ya tezi na tezi za adrenal. Homoni za tezi hizi huchochea uzalishaji wa joto.

Kwa njia hii, juu ya baridi taratibu za kinga za mwili zimeanzishwa, ambazo huongeza kimetaboliki, kizazi cha joto na kupunguza uhamisho wa joto.

Vipengele vya umri wa thermoregulation. Katika watoto wa mwaka wa kwanza wa maisha, taratibu zisizo kamili zinazingatiwa. Matokeo yake, wakati joto la kawaida linapungua chini ya 15 ° C, hypothermia ya mwili wa mtoto hutokea. Katika mwaka wa kwanza wa maisha, kuna kupungua kwa uhamisho wa joto kwa njia ya uendeshaji wa joto na mionzi ya joto na ongezeko la uzalishaji wa joto. Hata hivyo, hadi umri wa miaka 2, watoto hubakia thermolabile (joto la mwili huongezeka baada ya kula, kwa joto la juu la mazingira). Kwa watoto kutoka umri wa miaka 3 hadi 10, taratibu za thermoregulation zinaboresha, lakini utulivu wao unaendelea kuendelea.

Katika umri wa kabla ya kubalehe na wakati wa kubalehe (balehe), wakati kuna ongezeko la ukuaji wa mwili na urekebishaji wa udhibiti wa neurohumoral wa kazi, kukosekana kwa utulivu wa mifumo ya udhibiti wa joto huongezeka.

Katika uzee, kuna kupungua kwa malezi ya joto katika mwili ikilinganishwa na umri wa kukomaa.

Tatizo la ugumu wa mwili. Katika vipindi vyote vya maisha, ni muhimu kuimarisha mwili. Ugumu unaeleweka kama ongezeko la upinzani wa mwili kwa ushawishi mbaya wa mazingira na, kwanza kabisa, kwa baridi. Ugumu unapatikana kwa kutumia mambo ya asili ya asili - jua, hewa na maji. Wanafanya kazi kwenye mwisho wa ujasiri na mishipa ya damu ya ngozi ya binadamu, huongeza shughuli za mfumo wa neva na kuongeza michakato ya metabolic. Kwa mfiduo wa mara kwa mara kwa sababu za asili, mwili unazizoea. Ugumu wa mwili ni mzuri chini ya hali zifuatazo za msingi: a) matumizi ya utaratibu na mara kwa mara ya mambo ya asili; b) ongezeko la taratibu na la utaratibu katika muda na nguvu ya athari zao (ugumu kuanza na matumizi ya maji ya joto, kupunguza hatua kwa hatua joto lake na kuongeza muda wa taratibu za maji); c) ugumu na matumizi ya kichocheo cha tofauti ya joto (joto - maji baridi); d) mbinu ya mtu binafsi ya ugumu.

Matumizi ya vipengele vya ugumu wa asili lazima iwe pamoja na elimu ya kimwili na michezo. Mazoezi ya asubuhi katika hewa safi au katika chumba kilicho na dirisha wazi na mfiduo wa lazima wa sehemu kubwa ya mwili na taratibu za maji zinazofuata (douche, oga) huchangia vizuri katika ugumu. Ugumu ni njia inayopatikana zaidi ya uponyaji wa watu.

Jedwali la yaliyomo katika somo "Udhibiti wa Kimetaboliki na Nishati. Lishe Bora. Metabolism ya Msingi. Joto la Mwili na Udhibiti Wake.":
1. Gharama za nishati za mwili chini ya hali ya shughuli za kimwili. Mgawo wa shughuli za kimwili. Kuongezeka kwa kazi.
2. Udhibiti wa kimetaboliki na nishati. Kituo cha udhibiti wa kimetaboliki. Modulators.
3. Mkusanyiko wa glucose katika damu. Mpango wa udhibiti wa mkusanyiko wa glucose. Hypoglycemia. Hypoglycemic coma. Njaa.
4. Lishe. Kawaida ya lishe. Uwiano wa protini, mafuta na wanga. thamani ya nishati. Maudhui ya kalori.
5. Mlo wa wanawake wajawazito na wanaonyonyesha. Mgawo wa chakula cha watoto. Usambazaji wa mgawo wa kila siku. Fiber ya chakula.
6. Lishe bora kama kipengele cha kudumisha na kuimarisha afya. Maisha ya afya. Hali ya kula.
7. Joto la mwili na udhibiti wake. Homeothermic. Poikilothermic. Isotherm. Viumbe vya heterothermic.
8. Joto la kawaida la mwili. msingi wa joto la nyumbani. Ganda la poikilothermic. joto la faraja. Joto la mwili wa binadamu.
9. Uzalishaji wa joto. joto la msingi. endogenous thermoregulation. joto la sekondari. contractile thermogenesis. thermogenesis isiyo ya kutetemeka.

Kuna njia zifuatazo za uhamisho wa joto na mwili kwa mazingira: mionzi, upitishaji wa joto, convection na uvukizi.

Mionzi- hii ni njia ya uhamisho wa joto kwa mazingira na uso wa mwili wa binadamu kwa namna ya mawimbi ya umeme ya aina mbalimbali za infrared (a = 5-20 microns). Kiasi cha joto kinachotolewa na mwili kwenye mazingira na mionzi ni sawia na eneo la uso wa mionzi na tofauti kati ya joto la wastani la ngozi na mazingira. Eneo la uso wa mionzi ni eneo la jumla la sehemu hizo za mwili ambazo zinawasiliana na hewa. Katika joto la kawaida la 20 ° C na unyevu wa 40-60%, mwili wa mtu mzima hutawanyika na mionzi kuhusu 40-50% ya joto yote iliyotolewa. Uhamisho wa joto kwa mionzi huongezeka kwa kupungua kwa joto la kawaida na hupungua kwa ongezeko lake. Chini ya hali ya joto la kawaida la mazingira, mionzi kutoka kwa uso wa mwili huongezeka na ongezeko la joto la ngozi na hupungua kwa kupungua kwake. Ikiwa joto la wastani la uso wa ngozi na mazingira ni sawa (tofauti ya joto inakuwa sawa na sifuri), uhamisho wa joto na mionzi hauwezekani. Inawezekana kupunguza uhamishaji wa joto wa mwili na mionzi kwa kupunguza eneo la mionzi ("kukunja mwili kuwa mpira"). Ikiwa hali ya joto ya mazingira inazidi wastani wa joto la ngozi, mwili wa binadamu, kwa kunyonya mionzi ya infrared iliyotolewa na vitu vinavyozunguka, hu joto.

Mchele. 13.4. Aina za uhamishaji wa joto. Njia za uhamishaji wa joto na mwili kwa mazingira ya nje zinaweza kugawanywa kwa hali ya uhamishaji wa joto "mvua" unaohusishwa na uvukizi wa jasho na unyevu kutoka kwa ngozi na utando wa mucous, na uhamishaji wa joto "kavu", ambao hauhusiani na maji. hasara.

Uendeshaji wa joto- njia ya uhamisho wa joto unaofanyika wakati wa kuwasiliana, kuwasiliana na mwili wa binadamu na miili mingine ya kimwili. Kiasi cha joto kinachotolewa na mwili kwa mazingira kwa njia hii ni sawa na tofauti ya joto la wastani la miili inayowasiliana, eneo la nyuso za kuwasiliana, wakati wa kuwasiliana na joto na conductivity ya mafuta ya kuwasiliana. mwili. Air kavu, tishu za adipose zina sifa ya conductivity ya chini ya mafuta na ni vihami joto. Matumizi ya nguo zilizofanywa kutoka kwa vitambaa vyenye idadi kubwa ya "Bubbles" ndogo, zisizohamishika za hewa kati ya nyuzi (kwa mfano, vitambaa vya pamba) huwezesha mwili wa binadamu kupunguza uharibifu wa joto kwa conduction. Hewa yenye unyevu iliyojaa mvuke wa maji, maji yana sifa ya conductivity ya juu ya mafuta. Kwa hiyo, kukaa kwa mtu katika mazingira yenye unyevu wa juu kwa joto la chini kunafuatana na ongezeko la kupoteza joto la mwili. Mavazi ya mvua pia hupoteza sifa zake za kuhami.

Convection- njia ya uhamisho wa joto wa mwili, unaofanywa kwa kuhamisha joto kwa kusonga chembe za hewa (maji). Usambazaji wa joto kwa convection unahitaji mtiririko wa hewa karibu na uso wa mwili na joto la chini kuliko la ngozi. Wakati huo huo, safu ya hewa inayowasiliana na ngozi huwaka, hupunguza wiani wake, huinuka na kubadilishwa na hewa baridi na mnene. Chini ya hali wakati joto la hewa ni 20 ° C na unyevu wa jamaa ni 40-60%, mwili wa mtu mzima hutawanya kuhusu 25-30% ya joto kwenye mazingira kwa njia ya uendeshaji wa joto na convection (convection ya msingi). Kwa kuongezeka kwa kasi ya mtiririko wa hewa (upepo, uingizaji hewa), kiwango cha uhamisho wa joto (convection ya kulazimishwa) pia huongezeka kwa kiasi kikubwa.

Kutolewa kwa joto kutoka kwa mwili kupitia upitishaji wa joto, convection na izlu cheniya, walioitwa pamoja "kavu" uharibifu wa joto, huwa haifanyi kazi wakati wastani wa halijoto ya uso wa mwili na mazingira yanapolingana.

Uhamisho wa joto kwa uvukizi- hii ni njia ya kusambaza joto na mwili kwenye mazingira kutokana na gharama zake za uvukizi wa jasho au unyevu kutoka kwenye uso wa ngozi na unyevu kutoka kwa utando wa mucous wa njia ya kupumua ("mvua" uhamisho wa joto). Kwa wanadamu, jasho hutolewa mara kwa mara na tezi za jasho za ngozi ("inayoonekana", au glandular, kupoteza maji), utando wa mucous wa njia ya kupumua hutiwa unyevu ("imperceptible" hasara ya maji) (Mchoro 13.4). Wakati huo huo, upotezaji wa maji "unaoonekana" na mwili una athari kubwa zaidi kwa jumla ya joto linalotolewa na uvukizi kuliko ile "isiyoonekana".

Katika joto la kawaida la karibu 20 ° C, uvukizi wa unyevu ni kuhusu 36 g / h. Kwa kuwa 0.58 kcal ya nishati ya joto hutumiwa kwenye uvukizi wa 1 g ya maji ndani ya mtu, ni rahisi kuhesabu kwamba, kwa uvukizi. , mwili wa mtu mzima hutoa chini ya hali hizi kwa mazingira kuhusu 20% ya jumla ya joto lililoondolewa Kuongezeka kwa joto la nje, kazi ya kimwili, kukaa kwa muda mrefu katika nguo za kuhami joto huongeza jasho na inaweza kuongezeka hadi 500-2000 g. / h. Ikiwa joto la nje linazidi joto la wastani la ngozi, basi mwili hauwezi kutoa joto kwa mazingira ya nje kwa mionzi, convection na conduction ya joto. Mwili katika hali hizi huanza kunyonya joto kutoka nje, na njia pekee ya Kuondoa joto ni kuongeza uvukizi wa unyevu kutoka kwenye uso wa mwili. Uvukizi kama huo unawezekana mradi tu unyevu wa hewa iliyoko unabaki chini ya 100%. unyevu wa juu na kasi ya chini ya hewa, wakati Jasho, bila kuwa na muda wa kuyeyuka, kuunganisha na kukimbia kutoka kwenye uso wa mwili, uhamisho wa joto kwa uvukizi huwa chini ya ufanisi.

Kubadilishana joto kwa mwili wa binadamu na mazingira.

Kutoka kwa uchambuzi wa kujieleza (1) inafuata kwamba katika mchakato wa mtengano wa hidrokaboni tata (chakula) kiasi fulani cha nishati ya kibiolojia huundwa. Sehemu ya nishati hii, kama matokeo ya kutoweza kubadilika kwa michakato inayotokea katika mwili wa mwanadamu, inabadilishwa kuwa joto, ambayo lazima iondolewe kwa mazingira.

Kuondolewa kwa joto kutoka kwa mwili wa binadamu katika kesi ya jumla hutokea kutokana na convection, mionzi ya joto (mionzi) na uvukizi.

Convection - (kutoka kwa uhamisho wa Kilatini, utoaji) - hutokea kutokana na harakati ya chembe za microscopic za kati (gesi, kioevu) na inaambatana na uhamisho wa joto kutoka kwa mwili wa moto hadi kwenye mwili mdogo wa joto. Kuna convection ya asili (bure) inayosababishwa na inhomogeneity ya kati (kwa mfano, mabadiliko ya joto katika wiani wa gesi) na kulazimishwa. Kama matokeo ya uhamishaji wa joto, joto huhamishwa kutoka kwa uso wazi wa mwili wa mwanadamu hadi hewa iliyoko. Uhamisho wa joto kwa njia ya kupitisha kwa mwili wa binadamu ni kawaida ndogo na hufikia takriban 15% ya jumla ya kiasi cha joto kilichotolewa. Kwa kupungua kwa joto la hewa iliyoko na kuongezeka kwa kasi yake, mchakato huu umeimarishwa sana na unaweza kufikia hadi 30%.

Mionzi ya joto (mionzi) - hii ni uharibifu wa joto ndani ya mazingira kutoka kwenye uso wa joto wa mwili wa binadamu, ina asili ya umeme. Sehemu ya mionzi hii, kama sheria, haizidi 10%.

Uvukizi - hii ndiyo njia kuu ya kuondolewa kwa joto kutoka kwa mwili wa binadamu kwa joto la juu la mazingira. Hii ni kutokana na ukweli kwamba katika mchakato wa kupokanzwa mwili wa binadamu, mishipa ya damu ya pembeni hupanua, ambayo huongeza kiwango cha mzunguko wa damu katika mwili na, kwa hiyo, huongeza kiasi cha joto kinachohamishwa kwenye uso wake. Wakati huo huo, tezi za jasho za ngozi hufunguliwa (eneo la ngozi ya mtu, kulingana na saizi yake ya anthropolojia, linaweza kutofautiana kutoka 1.5 hadi 2.5 m 2), ambayo husababisha uvukizi mkubwa wa unyevu (jasho). . Mchanganyiko wa mambo haya huchangia kwenye baridi ya ufanisi ya mwili wa binadamu.

Kwa kupungua kwa joto la hewa juu ya uso wa mwili wa binadamu, unene wa ngozi (matuta ya goose) na kupungua kwa mishipa ya damu ya pembeni na tezi za jasho hutokea. Matokeo yake, conductivity ya mafuta ya ngozi hupungua, na kiwango cha mzunguko wa damu katika maeneo ya pembeni hupungua kwa kiasi kikubwa. Matokeo yake, kiasi cha joto kinachoondolewa kutoka kwa mwili wa binadamu kutokana na uvukizi hupungua kwa kiasi kikubwa.

Imeanzishwa kuwa mtu anaweza kufanya kazi kwa ufanisi mkubwa na kujisikia vizuri tu chini ya mchanganyiko fulani wa joto, unyevu na kasi ya hewa.

Mwanasayansi wa Kirusi I. Flavitsky mwaka wa 1844 alionyesha kuwa ustawi wa mtu hutegemea mabadiliko ya joto, unyevu na kasi ya hewa. Aligundua kuwa kwa mchanganyiko fulani wa vigezo vya microclimate (joto, unyevu wa jamaa na kasi ya hewa), mtu anaweza kupata thamani hiyo kwa joto la hewa tuli na iliyojaa kikamilifu ambayo inajenga hisia sawa ya joto. Katika mazoezi, kutafuta uwiano huu, kinachojulikana njia ya joto ya ufanisi (ET) na joto sawa sawa (EET) hutumiwa sana. Tathmini ya kiwango cha ushawishi wa mchanganyiko mbalimbali wa joto, unyevu na kasi ya hewa kwenye mwili wa binadamu hufanywa kulingana na nomogram iliyoonyeshwa kwenye Mchoro 3.

Kwenye mhimili wa kushoto wa ordinates, maadili ya joto yanapangwa kulingana na thermometer kavu, na kulia - kulingana na thermometer ya mvua. Familia ya curves inayoingiliana kwa hatua moja inafanana na mistari ya kasi ya hewa ya mara kwa mara. Mistari iliyoinama hufafanua maadili ya halijoto yenye ufanisi sawa. Kwa kasi ya hewa ya sifuri, thamani ya joto la ufanisi sawa linapatana na thamani ya joto la ufanisi.

Kwa kupunguza matumizi ya joto kali uhasibu kwa hasara za joto katika vifaa vya mchakato na mitandao ya joto. Hasara za joto hutegemea aina ya vifaa na mabomba, uendeshaji wao sahihi na aina ya insulation.

Kupoteza joto (W) huhesabiwa na formula

Kulingana na aina ya vifaa na bomba, upinzani wa jumla wa mafuta ni:

kwa bomba la maboksi na safu moja ya insulation:

kwa bomba la maboksi na tabaka mbili za insulation:

kwa vifaa vya kiteknolojia na kuta za gorofa nyingi au silinda na kipenyo cha zaidi ya m 2:

kwa vifaa vya kiteknolojia na kuta za gorofa nyingi au silinda na kipenyo cha chini ya m 2:

carrier kwa ukuta wa ndani wa bomba au vifaa na kutoka kwa uso wa nje wa ukuta ndani ya mazingira, W / (m 2 - K); X tr,?. st, Xj - conductivity ya mafuta, kwa mtiririko huo, ya nyenzo za bomba, insulation, kuta za vifaa, /-th safu ya ukuta, W / (m. K); 5 ST. - unene wa ukuta wa kifaa, m.

Mgawo wa uhamisho wa joto hutambuliwa na fomula

au kulingana na mlinganyo wa majaribio

Uhamisho wa joto kutoka kwa kuta za bomba au vifaa kwenda kwa mazingira unaonyeshwa na mgawo wa n [W / (m 2 K)], ambayo imedhamiriwa na kigezo au hesabu za nguvu:

kulingana na equations vigezo:

Vigawo vya uhamishaji wa joto a b na n huhesabiwa kulingana na kigezo au milinganyo ya majaribio. Ikiwa kipozeo cha moto ni maji ya moto au mvuke wa kubana, basi a in > a n, yaani R B.< R H , и величиной R B можно пренебречь. Если горячим теплоносителем является воздух или перегретый пар, то а в [Вт/(м 2 - К)] рассчитывают по критериальным уравнениям:

kwa milinganyo ya majaribio:

Insulation ya joto ya vifaa na mabomba hufanywa kwa vifaa na conductivity ya chini ya mafuta. Insulation ya mafuta iliyochaguliwa vizuri inaweza kupunguza upotezaji wa joto kwa nafasi inayozunguka kwa 70% au zaidi. Aidha, huongeza tija ya mitambo ya joto, inaboresha hali ya kazi.

Insulation ya mafuta ya bomba ina hasa safu moja, iliyofunikwa juu kwa nguvu na safu ya karatasi ya chuma (chuma cha paa, alumini, nk), plasta kavu kutoka kwa chokaa cha saruji, nk Katika kesi ya kutumia safu ya kifuniko. ya chuma, upinzani wake wa joto unaweza kupuuzwa. Ikiwa safu ya kifuniko ni plasta, basi conductivity yake ya mafuta inatofautiana kidogo na conductivity ya mafuta ya insulation ya mafuta. Katika kesi hiyo, unene wa safu ya kifuniko ni, mm: kwa mabomba yenye kipenyo cha chini ya 100 mm - 10; kwa mabomba yenye kipenyo cha 100-1000 mm - 15; kwa mabomba yenye kipenyo kikubwa - 20.

Unene wa insulation ya mafuta na safu ya kifuniko haipaswi kuzidi unene wa kuzuia, kulingana na mizigo ya wingi kwenye bomba na vipimo vyake vya jumla. Katika meza. 23 inaonyesha maadili ya unene wa juu wa insulation ya bomba la mvuke, iliyopendekezwa na viwango vya muundo wa insulation ya mafuta.

Insulation ya joto ya vifaa vya teknolojia inaweza kuwa safu moja au multilayer. Kupoteza joto kwa njia ya joto

insulation inategemea aina ya nyenzo. Hasara za joto katika mabomba huhesabiwa kwa 1 na 100 m ya urefu wa bomba, katika vifaa vya mchakato - kwa 1 m 2 ya uso wa vifaa.

Safu ya uchafuzi kwenye kuta za ndani za mabomba hujenga upinzani wa ziada wa joto kwa uhamisho wa joto kwenye nafasi inayozunguka. Upinzani wa joto R (m. K / W) wakati wa harakati za baridi zingine zina maadili yafuatayo:

Mabomba ya kusambaza ufumbuzi wa kiteknolojia kwa vifaa na flygbolag za joto la moto kwa kubadilishana joto yana vifaa ambavyo sehemu ya joto la mtiririko hupotea. Hasara ya joto ya ndani (W / m) imedhamiriwa na formula

Coefficients ya upinzani wa ndani wa fittings ya mabomba ina maadili yafuatayo:

Wakati wa kuandaa meza. Hesabu 24 ya upotezaji maalum wa joto ulifanyika kwa mabomba ya chuma isiyo na mshono (shinikizo< 3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-

joto la hewa katika chumba lilichukuliwa sawa na 20 ° C; kasi yake wakati wa convection ya bure ni 0.2 m / s; shinikizo la mvuke - 1x10 5 Pa; joto la maji - 50 na 70 ° C; insulation ya mafuta inafanywa katika safu moja ya kamba ya asbesto, = 0.15 W / (m. K); mgawo wa uhamisho wa joto а" \u003d 15 W / (m 2 - K).

Mfano 1. Uhesabuji wa hasara maalum za joto katika bomba la mvuke.

Mfano 2. Uhesabuji wa hasara maalum za joto katika bomba lisilo na maboksi.

Kutokana na masharti

Bomba ni chuma na kipenyo cha 108 mm. Kipenyo cha majina d y = 100 mm. Joto la mvuke 110°C, halijoto iliyoko 18°C. Conductivity ya joto ya chuma X = 45 W / (m. K).

Takwimu zilizopatikana zinaonyesha kuwa matumizi ya insulation ya mafuta hupunguza hasara za joto kwa m 1 ya urefu wa bomba kwa mara 2.2.

Hasara mahususi za joto, W/m 2 , katika vifaa vya kiteknolojia vya uzalishaji wa ngozi na kuhisi ni:

Mfano 3. Uhesabuji wa hasara maalum za joto katika vifaa vya teknolojia.

1. Ngoma ya Giant imetengenezwa kwa larch.

2. Kampuni ya kukausha "Hirako Kinzoku".

3. Boti ndefu kwa ajili ya kupaka rangi bereti. Imefanywa kwa chuma cha pua [k = 17.5 W/(m-K)]; hakuna insulation ya mafuta. Vipimo vya jumla vya mashua ndefu ni 1.5 x 1.4 x 1.4 m. Unene wa ukuta ni 8 ST = 4 mm. Joto la mchakato t = = 90 ° С; hewa katika warsha / av = 20 ° С. Kasi ya hewa katika warsha v = 0.2 m / s.

Mgawo wa uhamishaji joto a unaweza kuhesabiwa kama ifuatavyo: a = 9.74 + 0.07 At. Saa / cp \u003d 20 ° C, a ni 10-17 W / (m 2. K).

Ikiwa uso wa baridi ya kifaa umefunguliwa, upotezaji maalum wa joto kutoka kwa uso huu (W / m 2) huhesabiwa na formula.

Huduma ya viwanda "Capricorn" (Great Britain) inapendekeza kutumia mfumo wa "Alplas" ili kupunguza hasara za joto kutoka kwa nyuso za wazi za baridi. Mfumo huo unategemea matumizi ya mipira ya mashimo ya polypropen inayoelea ambayo karibu hufunika kabisa uso wa kioevu. Majaribio yameonyesha kuwa kwa joto la maji katika tank ya wazi ya 90 ° C, hasara za joto wakati wa kutumia safu ya mipira hupunguzwa na 69.5%, tabaka mbili - kwa 75.5%.

Mfano 4. Uhesabuji wa hasara maalum za joto kupitia kuta za mmea wa kukausha.

Kuta za dryer zinaweza kufanywa kutoka kwa vifaa mbalimbali. Fikiria miundo ifuatayo ya ukuta:

1. Tabaka mbili za chuma na unene wa 5 ST = 3 mm na insulation iko kati yao kwa namna ya sahani ya asbesto na unene wa 5 Na = 3 cm na conductivity ya mafuta X na = 0.08 W / (m. K) .