Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Электропечь сопротивления. 1 — аэгреээтезь; У вЂ” футераэкэ; 3 — нзгрэээемаа мзлеяне; Э вЂ” проем; я — вывод кэгрзэзтеля; Ол — О, — тепловые потоки ааатеетатэекка кзяучаккя ат нагревателя к нэграээемаму кздэяяю зз счет теэлаараэаякастн через футаразку, кззучекэя через яээрэаа проем, э кзгр*эээмам теле (теплаараэаякаать); Оь — тэпяаэые потери с кажузэ аечн (какэакккя к кзлучэкке); Оз — тепловые караткнэ замыкания (тепяапраэаякаать). Полезная мощность индукционных установок для нагрева под поверхностную закалку Риал = ртц Р» где руя — удельная' поверхностная мощность, получаемая из теплового расчета (см.
$6.4); Р— площадь иагреваемой поверхности изделия. Полезная мощность ЭТУ, предназначенных для плавки или иш(зрения материалов„ учитывает скрытую теплоту плавления и испарении и перегрев расплава или пара (газа). Расчетные формулы аналогичны (6.4). Для некоторых типов ЭТУ понятие полезной мощности неприменимо, например ЭТУ для поддержания заданной температуры нагреваемого изделия. В этом случае используется показатель — удельный расход энергии на 1 кг продукции. 1».„=, (6.6) Рпалш йн Чэ Чт соз Ф 312 Теплообмек в электротермических установках Равд. 6 т, с т„„т, О„,т Сй гТ Рнс.
6.6, Схемы футеровок электропечей и распределение температур в иих. е — кервмическзя двухсхойизя бутеровкз ивгревзтельиой печи; б — метввлический кристзллизвтор с жидкостяым охлзждеикем плавильной печи; в — гзрииссззкияй плзвильизя печь без керамической бутеровки; е — одиослойкзя Футеровкя плзвильиой оечи или соляиой евины с гзривссзжемг д— экранная теплоизоляпия ввгреввтельиой яечиг 1 — кожух; 2 — теплоизозятор; 3 — огиеупор; Š— охлздитевь; б — криствлливзтор; б — расплав; т — гзрииссзм; В - пвкет ив и зкрвиов; р — ивгреввтель. Т а б л н ц в 6 3 Зиаченяя аизр, Вт/(м'К), дди воздуха (3] Температура ивружиой стеяки, 'С Температура воздухе твовд 'С Ввд поверхиести 120 М,б 27,1 12,3 13,5 12,2 13,4 10,0 10,9 9,6 10,6 11,2 10,5 19,9 23,0 20,2 23,5 15,5 !7,4 15,6 17,7 17,2 17,4 15,5 15,6 14.4 15,5 0 20 19,5 19,8 13,6 13,6 12,3 12,3 9,1 8,3 0 20 1[илиндрическал мкогослойная стенка (рис.
6.6, б — г) ЯН (/пи Гивр) 1 1 ~кз) 1 — + — д — х а,иб,к 2 й~~з( )Ьт (6.8) бе+1 1 х )н — + бе «впар бивр где Н вЂ” высота степки; бвв, бкяр — внутренний и наружный диаметры стенки; бт— диаметр !-го слоя. Для определения нее=аяза+а,.явв рекомеидуютси выражецря: газообразная внутренняи среда (3] 4,54 ((Твя/100)е — (Тви/100)е] а„ + Гви гст Яг + 2,56)г Гви Гст (6.9) Кирпичная нли окрашениаи обычной краской металлическая поверхность Металлическая поверхность, окрашенная алюминиевой краской где Гет — температура внутренней поверхности стенки печа. Жидкие металлы и соли (14] )т!пор = с' (Ссср)~ (Ргср)"; (6, 10) 0,02 п=о,з+ (Рт'си) Значения с' и т следующие (3]: Ссср с ы 10з — 1Оз 0,52 0,25 10в 1(дз 0~105 0'33 За определяющую температуру приниМаЕтен Гер 0,5(Г,+Гм), Гдв Гм — тЕМПЕра.
тура расплава, а за линейный размер — вы. сота стенки. Коэффипиент теплоотдачн от наружной стенки определяется следующим образом; при естественной коинекции воздуха значения авзр берутся из табл, 6.3; при принудительном,охлаждении потоком однофазной среды (нодоохлаждаемые крнсталлизаторы плавильных печей (рис. 6.6, б)] рекомендуется использовать уравнение (3] Тепловые потери в ЭТУ 313 )г)ц 0 017((ео,в Рго,ч (Рг 7)зг )0,28)( )( (д )д )О 18, (6.,1!) где д» и с(1 — внешний и внутренний диа. метры кольцевого канала [обычно для печей дт/4=1,2 . 1.4 (см. п. 2.6,3)]. За определяющий размер в формуле (6.1!) принят с(»-4Г)П=д» вЂ” дь где Г— площадь поперечного сечения канала; П— периметр; прв пузырьковом режиме кипенна охлаждающей воды (см.
и, 2.10.2) (4(116.!Ов Вт(м»1 р 01. 4,0 мпа) [3]: ии, = З,О()»~ р~'Ш~ (6. 12) где д — плотность теплового потока через стенку, Вт)м»1 р — давление, под которым находится охлаждающая вода [см. также (2329) и (2.130)], Расчет температурною поля стенки кристаллизатора приведен в [43]. Расчет по (6.7) н (6.3) ведется методом последовательных приближений: !) задаются температурой последнего л-го слоя стенки (»; принимают ориентировочные значения температурных перепадов и соответствующие им средние температуры всех слоев (от 50' С для печей с рабочей температурой до 1000' С и при хорошей теплонзоляцин и до 300 С для печей с рабочей температурой около 1500'С без теплоизоляции); 2) по средним значениям температур слоев оаределяют коэффициенты теплопропроводности; 3) определяют тепловые потери; 4) проверяют значения температур на границе слоев по выражениям (для пло.
ской стенки): Я <Ф~ (х=(э — —; г,=гх — —; ("ВНГВН )(1ГР) (»)5»-( (»=Г -1 — и 1~э» 1 Г» = (пзр + 1 авар В,р где (с' — полученное расчетное значение тепловых потерь через станку. Если полученные значении температур этлнчаются более чем на !ОТ» от принятых предварительно, расчет повторяют с уточненными значениями коэффициентов теплопроводности слоев, Тв»ловые иогври через систему из и экранов [см. рис. 6.3, д, а также (2.2200: (]»» „ (Т17(оо) — (Т»+»7 ! оо) 4 ! ° 45»г( (»+1)(».).2) (»+1)(»+2) (6.13) где Т1 — температура излучающего тела; Т +» — температура поглощающего тела; с( +о, +,) — коэффициенты взаимного излучения тел (тела и экрана, двух экранов, экрана и тела и т.
д.): 1 1 с(„1)(„2 — 5,67 ( — + — — 1). В„+1 Е».ЬЗ здесь е» вЂ” коэффициент теплового излучения материала (см. табл. 2.33); г( +гц»+м— плошади взаимной поверхности излучения тела и экрана; Т( ы)(„+,)-г"„4» Температуры экранов определяются с помощью выражений: е, = е( — ()7('- г„)1 1 (6.14) Е,=Е.— Е)(с„у„) и,, ) где Е= (Т)100)4. злл.
потври чпгиз тппловын короткнп здмыкдния Потери теплоты через тепловые хорог. кав замьисаная (тепловые мости). В тех случаях, когда в рабочем пространстве печи находятся металлические водоохлаждаемые элементы конструкции, или когда оно сообщается с окружающей средой посредством металлических элементов, обладающих высокой теплопроводностью, потери через водоохлаждающий элемент конструкцяи, определяется как (» »= тизл Ролл (6.15) где д»»» †удельн потери излучением при абачей температуре печи (табл.
6.4); »*» — площадь тепловоспринимающей поверхности водоохлаждаемого элемента конструкции печи. Рис. 6.7. К расчету потерь через тепловые короткие замыкания, Теплообмен и аеектротермических установках Равд б 314 Таблица 64 Удельные тепловые потери излучением в окружающую среду с температурой 20аС при прнведемиом ковффицищате излучения с,р=4,65 ВТЕ(м'Ка) [7] Температура излучающей поверхности, С температура налучающей поверхности, 'С температура излучающей поверхности, С Потери излучением кнтгма Потери иалучеиием кйтум* Потери иалучением, интум* Потери через выступающие из печи металлические детали определяются расчетоы по формулам, полученным для теплопроводности стержня или ребра (см.
п. 2.3.4), Для определения тепловых потерь через электроды дуговых сталеплавильных печей рис. 6.7) рекомендуется формула Паскье' 4]: Е Б (Е' — Е") У ~ (;! = 3 ~5р — Ев + а ср Ев (б.! Б) где а,  — поправочные коэффициенты; р,р — среднее удельное сопротивление материала электрода; Еь Е,— длины электрода от верха свода печи до злекгродержателя н от верха свода нечи до верхнего его конца; Т=пйа/4 — площадь сечения электрода; Š†т через электрод; Е', Е" — темнературы электрода у свода н верхнего конца; Аср — средний коэффициент теплопроводиости материала электрода.
Значения а и В следующие: ЕЕ/Еа для 5 (гЕЕЕа для и) О,! 0,2 0 а . .. .. . .. .. . 6,6 4,75 4 !) ° ° ° ° ° - . . . . 0,92 0,85 0 Е.З.Э. ПРОЧИЕ ВИДЫ ПОТЕРЬ ЕУ уу уу У,З ОЕ у' уеу гу лу уу уу да Рис, 6.8, Коэффициент диафрагмирования отверстий [3], 1 — круглое отверстие; à — нвалратясе отверстие; 3 — примсугольнсс отверстие. соотношение старей Х: 1; и — Нлиниан щель высотой А. 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 3,5 3,2 З,О 2,85 2,7 2,Б 2,5 0,76 0,72 0,69 0,66 0,64 0,62 0,6 г" вв — площадь поперечного сечения отверстия; Ч' — коэффициент диафрагмирования, зависящий от глубины отверстия н соотношения его ширины и высоты (рис. 6.8)— при водяном охлаждении контура проема принимается Ч'=1; Т, и Т, — температуры излучающей и воспринимающей излучение позе хностей.
$ егери конеекцией через отеерстия и неллотности печи обусловлены притоком хо- Потери излучением через отверстия в футеровке и экранах, определяются по выражению ЕЕ = спр Удал [(Та/100) — (Та)100)а] Чг, (6.17) где с,р — приведенный коэффнциевт излучения (принимается равным 4,65 ВТЕ(ма. Ка))1 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 0,164 О,! 96 О, 301 О, 380 0,465 0,557 0,715 1,010 1,290 1,615 1,985 2,400 2,880 3,4!О 4,000 4,660 5,400 6,200 7,100 8,100 400 420 440 460 480 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1!50 1200 9,!70 10,380 11,700 !3,090 !4,600 !6,250 21,000 26,600 33,400 41,300 50,500 61,200 73,600 87,600 103,700 122,600 142,000 165,000 190,500 218,БОО 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 250,00 284,00 322,00 364,00 410,00 460,00 513,00 572,00 635,00 705,00 778,00 860,00 945,00 1038,00 1243,00 1480,00 !735,00 2040,00 2375,00 2760,00 Нагрев изделий 315 лодного воздуха в печь у нижнего края отверстая и выходом горячего воздуха у его верхнего края.
Для печей с рабочей температурой Ж †9' С эти потери определяются по формуле 693, Гбз ВНЗ/2 (6 16) где !г — потери, Вт;  — ширина отверстия, м; Н вЂ” высота отверстия, м. Потери г отходящими гизими при работе печи с контролируемой атмосферой, подаваемой в печь при минимальном избыточном давлении, равны [3]: ы = Еггг (/я гг) (6.19) где я» — расход газа, приведенного к нормальным условиям; ㄠ— средняя удельная теплоемкость газа в диапазоне температур от /» до Ггь 1» — рабочая температура печи; /г †температу поступающего в печь газа, 6.4.
НАГРЕВ ИЗДЕЛИИ глл. Гемпеэдтуэд н время ННДУКЦНОННОГО СКВОЗНОГО НАГРЕВА нздел нн Температура / и время нагрева т изделий связаны известным дифференциальным уравнением теплопроводностн (см. и. 2.2.3). При поверхностном нагреве изделий мощность внутренних источников теплоты яг равна нулю и расчет Г и т может быть выполнен в соответствии с Е 2.4; методы решения некоторых специальных задач приведены в [16 — 20]. Для установок индукционного (а также — диэлектрического и злектроконтактно. го) нагрева д»ФО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
