Технология строительного производства. ТСП.. Решение задачи Общее количество грунта, подлежащего отогреву, w 100 1,3 130 вес 1 м3 сухого грунта 1400 кг

• Название: Решение задачи Общее количество грунта, подлежащего отогреву, w 100 1,3 130 вес 1 м3 сухого грунта 1400 кг
• Анкор: Технология строительного производства
• Дата: 12.04.2022
• Размер: 31.24 Kb.
• Имя файла: ТСП..docx
• Тип: Решение; #465043

Задача (вариант 5)





Решение задачи:

Общее количество грунта, подлежащего отогреву, W = 100 * 1,3 = 130 м3. Вес 1 м3 сухого грунта = 1400 кг.

Температура грунта у его поверхности равна tнв = - 10°, у границы промерзания - 0°. Ввиду того, что кривая температур по глубине в грунте имеет вид параболы, принимаем приближенно среднюю начальную температуру грунта равной

tн = (- 10 + 0) / 3 = - 3°

В дальнейшем при расчетах принимаем, что вся вода в грунте находится в замерзшем состоянии, пренебрегая тем обстоятельством, что в капиллярах грунта часть воды (примерно 8 - 15%) находится в жидком состоянии.

При влажности грунта 25% вес воды в 1 м3 его составляет

qв = 1400 × 0,25 = 350 кг

Общий расход тепла Q складывается из следующих составляющих:

1. 
   расхода тепла на нагрев 1 м3 сухого грунта от температуры tн - 3° до tк = + 5°, равного
   

Q1 = сгр *(tк — tн)*q = 0,2 (5 + 3) * 1400 = 2240 ккал

2. 
   расхода тепла на нагрев льда от температуры tн = -3° до 0°
   

Q2 = 0,5 * (0 + 3)*350 = 525 ккал

3. 
   расхода тепла на таяние льда (скрытая теплота плавления 80 ккал/кг)
   

Q3 = 80 * 350 = 28000 ккал

4. 
   расхода тепла на нагрев воды, образовавшейся после таяния льда, от 0° до +5°
   

Q4= 1,0 * 5 * 350 = 1750 ккал

Тогда общий расход тепла на оттаивание 1 м3 грунта будет равен:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 2240 + 525 + 28000 + 1750 = 32515 ккал

Следует обратить внимание на то, что из общего количества тепла около 88% его расходуется на оттаивание льда и обогрев воды, содержащейся в грунте.

Кроме расхода тепла на нагрев грунта, необходимо компенсировать потери тепла от нагретой поверхности грунта в воздух через отепление (потерями тепла вследствие нагрева слоем грунта ниже глубины промерзания пренебрегаем вследствие их незначительности).

Принимаем, что теплопотери происходят во все время прогрева, т. е. в течение 33 часов при температуре грунта + 5° (эти потери необходимо учитывать при определении требуемого количества тепла). Расход тепла вследствие теплопотерь в воздух определяется по формуле:



Q1 = 0,77 * (5+12) * 38 * 2,6 / 0,05 + (0,10/0,09) = 1114,66 ккал

Общий расход тепла с учетом теплопотерь в воздух составит:

Q0 = Q + Q1= 32515 + 2240 = 34755 ккал

Теплопотери в окружающий воздух составляют около 2% общего расхода тепла, и поэтому для упрощения расчетов ими можно пренебречь. Количество тепла, получаемого от 1 кг пара, приближенно рассчитывается следующим образом:

а) тепло, выделяемое при конденсации пара, 540 ккал;

б) тепло при охлаждении воды от температуры +100° до температуры +5° - 95 ккал, а всего 540 + 95 = 635 ккал.

При определении потребности в паре следует учитывать его потери через отверстия в укрытии скважины; ориентировочно эти потери можно принять равными 25%, тогда общая потребность в паре на 1 м 3 грунта составит:

Р = (34755/ 635) * 1,25 = 68,4 кг