Файл: Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие.pdf

-

1350+1000

1000+20

Д/мет=

-----:-----------

---- =665 (938);

2

2

Д/св = 1350—

= 250 (523);

-

1200+1220

Д/том =

1300-----------

-------- =90°С (363°К).

Определяем площади

излучающей

поверхности кладки

методической зоны:

л .мет = 25мет^мет + ^^мет =

2 • 2 L mct+

10,2Lmgt =

14,2Lmct Л*2,

где b и 5 мет — соответственно ширина

и средняя

высота зоны в свету (рис. 5.5).

(Омет —

14,2І-мет

= 1,5.

9,57-ме

СОсв —

15Lcb

= 1,58.

9,5LCв

(Отом= " _ _

" = 1,37.

4Км

/мет —0,9 '

4 *20,4£мет

= 3 м;

/мст —0,9 *

2 Fил.мст

14,2LMeT+öL мет

для сварочной зоны

4-24,5Lc

/с В = 0,9

=3,5 м;

для томильной зоны

15Lcb‘+ 1 0 ,2 L c

4- 14,3LTOM

/том —0.9

= 2,2 м.

13/-том+ 10,2LTOS

Рассчитываем парциальные давления углекислоты и водяных паров. Заметим,

что рсо, и рн 2о для всех трех зон одинаковы

(a =

const).

Для а=1,05 выбираем ^

4

Ѵі,

Ѵсо2 и Рн2о (табл. 3.1):

К; =

11,68,

РСо2=

1,05

и

1/н 2о = 1,98 н м 3/ н м 3.

і=і

Тогда

Рсо2

I,

05

РС02=

4

= 0,09;

I I ,

68

2

Ѵ<

і=і

Ѵп.о

1,98

=0,17 ата.

2

Ѵі

11,68

i=i

Находим значения

(рі) со2 и

(рі) н 2о

для

всех зон

рабочего

пространства

печи:

методическая зона

(р/)Со2= 0 ,09-3=0,27;

сварочная зона

(р /)н ,о = 0 ,17-3=0,51

ата-м;

(р/) со2=0,09 - 3,5=0,315;

томильная зона

(р 1)н ,о = 0,17-3,5=0,595 ата-м;

(р/)со2 =

0,09-2,2=0,197;

I

(рі) н 2о = 0,17-2,2=0,374 ата-м.

Определяем средние температуры дымовых

газов в

зонах

рабочего про­

странства:

-

1000+1350

•

(1448);

*г.моТ= ---------------- =1175

-

-

1350+1350

(1623);

tr. c n = ---------------- =1350

іт .юы=-----------------

=1300 (1573°К).

Степени черноты водяных

паров и углекислоты запишутся в соответствии

с рис. 5.1 и 5.2:

0,22;

Рен„Омст = 1,05-0,22 =

0,231;

енпомет =

бц„осп =

0,159,

ß6iio0cD= 1,05-0,159 =

0,167;

£іі„отом =

0,158,

ߣH„OToM= 1,05-0,158 = 0,166;

ЕС 0о.мст == 0,13,

ЕСО,,с в

0,12

][

ECO Ото м == 0,105.

Используя выражение (5.4), подсчитываем степень черноты продуктов сго­

рания в зонах печи:

Ег.мет = 0,231+0,13=0,361;

и

ег.св =

0,167+0,12 =

0,287

Ег.том =

0,166+0,105 = 0,271.

По формуле (5.3) для плотной упаковки заготовок определяем приведенные

коэффициенты излучения для всех зон рабочего пространства:

1

------(1—0,361) + 1

С„мет =

4,96-0,85-0,361

1,5

(3.39);

---------------------------------------------------=2,92

(1—0,361) 0,85+0,361 (1-0,85) +0,361

1,58

(1-0,287)+ 1

С„ с„=

4,96-0,85-0,287-

= 2,57

(2,98);

,58

(1-0,287) 0,85+0,287 (1-0,85) +0,287

1

(1-0,271) +

!

1,37

С„ том =

4,96-0,85-0,271

(1-0,271) 0,85+0,271 (1 -0,85) +0,271

1,37

= 2,34 ккал/м2-ч-°\^ (2,71

аг/.н2-0 К1).

Для каждой зоны находим коэффициент теплоотдачи излучением от про­

дуктов сгорания к металлу. Для этого воспользуемся формулами:

f

1448

\ 4

[

783

Л

2,92

[ (\

100

/

100\

О л .м ет —

665

=257 ккал/ м1 ■ч С (298 ег/иі2-°К);

V I

2,57

(

1623

\ 4

/

1373

[ |^

100

/

V

100

) 1

С£л .с в —

250

=350 ккал/м--ч-° С (407 вг/л2-°К);

2,34 [ /

1573

у

(

1483- V

I

\

100

/

\

100

)

J

390 ккал/мг•

° С (452 37/ иі2-°К).

СІл .т о м —

90

=

Полагая,

что

в методической, сварочной и томильной зонах соответственно

а„=0,1 а „ .л; а к=

0,05 а сп.л и а„ =

0,05 а т.л,

имеем:

а мет =

257+0,1-257 =

282,7 ккал/м2-ч-° С

(327 вг/иі2-°К);

а СІ1 = 350+0,05-350 =

367,5 ккал/м2- ч ° С

(426 ег/иі2-°К);

а том =

390+0,05-390 =

409,5 ккал/м2-ч-° С (473 ѳг/иі2-°К).

Рис. 5.6. Значения коэффи­

Рис. 5.7. Значения коэффициентов

циентов теплоотдачи в рас­

теплоотдачи в расплавах хлорис­

плавах солеи:

тых солей:

/ - N a N 0 3; 2 - N a NO*.

1 — КС1; 2 — Са С12; 3 — N a Cl;

4 - Ba Cl*.

сА-Ю7,

Рис. 5.8. Охлаждение изделий в цир­

Рис. 5.9. Охлаждение изде­

кулирующей

воде

(скорость

воды

лия в масле:

0,25 м/сек)

при температурах

воды:

1 — тяжелое масло; 2 — легкое

/ — 20° С; 2 — 60;

3 — 100° С.

масло.