Файл: Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
Время выдержки т Выд находим в соответствии с допустимыми неравномерностями прогрева заготовки по ее сечению. Допустимая - конечная неравномерность прогрева
M ma=ötx, |
(6.11) |
где б/ — допустимый перепад температур на 1 см сечения.
Т а б л . 6.1. Коэффициент |
k T для |
пластины и цилиндра |
|
Отношение величин |
кт |
Д*кон/Л*нач |
|
0,01 |
1 |
0,02 |
0,85 |
0,05 |
0,65 |
0,08 |
0,55 |
0,1. |
0,5 |
0,15 |
0,41 |
0,2 |
0,35 |
0,25 |
0,3 |
0,3 |
0,26 |
О,4 |
0,2 |
0,5 |
0,15 |
Полагая, что температура в центре заготовки в момент ее вы дачи из печи равна заданной, находим температуру поверхности по истечении времени тВЫд:
*мЬыд= ^ твыД+ Д*кон° С ^ « в ы д 0^ ' |
(6Л2) |
|
Зная температуры ^ Tf и ^мтв (где |
— температура на по |
|
верхности металла по истечении основного времени 2тг-), в соответ ствии с выражением
С тт с |
I |
Bi3D; — |
^ГЗв |
^м3в |
Fon= F 3 |
|
|
|
|
|
\ |
^гЗв ^м2в |
|
|
по графикам (рис. 6.1—6.8) определяем Fon, а затем из соотношения
Fon
Твыд= — -— X2 — время выдержки.
Время выдержки т Выд также можно рассчитать по формулам Г. П. Иванцова, Д. В. Будрина:
72
Т а б л 6. 2. Коэффициент k F для цилиндра
d |
л |
k F |
1 |
5 |
0,81 |
1 |
4 |
0,8 |
1 |
3 |
0,79 |
1 |
2 |
0,74 |
1 |
1,5 |
0,68 |
1 |
1 |
0,56 |
1,5 |
1 |
0,91 |
2 |
1 |
1,18 |
3 |
1 |
1,52 |
4 |
1 |
1,76 |
5 |
1 |
1,88 |
Т а б л . 6.3. Коэффициент kp для параллелепипеда
Соотношение сторон |
,lF |
1 X 1 X 1 |
0,63 |
1 X 1 X 1,5 |
0,77 |
ІХІХ2 |
0,85 |
ІХІХЗ |
0,91 |
ІХІХ4 |
0,93 |
ІХІХ5 |
0,94 |
1X 1,5Х 1,5 |
0,99 |
1 X 1,5x2 |
1,09 |
IX 1,5X3 |
1,21 |
1 X 1,5x4 |
1,27 |
ІХ І ,5X5 |
1,29 |
1X2X2 |
1,35 |
1 x 2 x 3 |
1,39 |
1X2X4 |
1,49 |
1 x 2 x 5 |
1,57 |
ІХЗхЗ |
1,67 |
1X3X4 |
1,71 |
1X3X5 |
1,79 |
1 x 4 x 4 |
1,82 |
1X4X5 |
1,84 |
ІХ5Х5 |
1,88 |
|
-2,47 . |
A/liOH = 1,03е |
(6.13) |
А /'п ач |
|
для цилиндра (г^0,5/г)
|
/ |
а т пыд |
а т пыд |
\ |
I |
|
( -2,47 _______-5,78 |
_______ _ |
) |
||
АА,-® |
\ |
h2 |
г2 |
(6.14) |
|
= 1,142е |
|
|
|
||
А/цач |
|
|
|
|
|
для цилиндра, у которого гжіі, |
|
|
|
|
|
|
АІцОН = 1,142е |
-8,25 . |
|
|
|
|
|
|
|
(6.15) |
|
|
Af„ |
|
|
|
|
Для нагреваемых тел произвольной формы время выдержки |
|||||
|
Fo — kFkT, |
|
|
(6.16) |
|
где kF и kT — коэффициенты, которые приведены в табл. 6.1—6.3.
Как уже было отмечено, способы определения времени тиас в настоящей главе не рассматриваются.
6.3. РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ТОНКИХ ЗАГОТОВОК ИЛИ ИЗДЕЛИИ В ЗОНАХ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА ПЕЧИ (ТЕЛА КЛАССИЧЕСКОЙ ФОРМЫ)
Процесс нагрева тонких тел характерен тем, что неравномер ностью нагрева по сечению можно пренебречь. Это в свою очередь
существенно упрощает задачу. |
|
|
|
заготовки классической или |
||||||
|
При ВіС 0,5 |
время пребывания |
||||||||
произвольной формы в і-й зоне рассчитывается по формуле |
(пре |
|||||||||
обладает лучистая составляющая теплообмена) |
|
|
||||||||
|
|
ХУмСрм |
(F t |
|
- F t |
) ч (сек), |
|
(6.17) |
||
|
|
kCni |
4 |
1м.к |
|
‘ м .н ' |
|
|
|
|
где |
X — характерный размер, м\ |
|
|
|
||||||
|
Ум — удельный вес металла (табл. 6.4, 6.8), кг/м3\ |
|
||||||||
|
Сри — средняя весовая |
изобарная теплоемкость |
металла |
|||||||
|
при средней температуре, ккал/кг °С; |
|
|
|||||||
|
k — коэффициент формы |
(для пластины k = \ и для ци |
||||||||
|
линдра k = 2); |
при произвольной форме k выбирает |
||||||||
|
ся из табл. 6.12; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Спі — приведенный или суммарный приведенный коэффи |
|||||||||
Ft |
циент лучеиспускания в і-й зоне, ккал/м2-ч-° К4; |
|||||||||
и Ft — начальный |
и |
конечный |
температурные |
факторы |
||||||
|
(здесь tu.к и ім.н соответствуют температурам метал |
|||||||||
|
ла |
в конце |
и |
начале |
рассматриваемой |
зоны) |
||||
|
(рис. 6.9—6.11). |
|
|
|
|
|
|
|||
74
|
Т а б л . 6. 4. Удельный |
вес углеродистой стали ,, к г / « 3 |
|||
|
|
|
Марка стали |
|
|
1, ° с |
08КП |
08 |
20 |
40 |
У8 |
|
|||||
0 |
7876 |
7861 |
7863 |
7858 |
7855 |
15 |
7871 |
7856 |
7859 |
7854 |
7851 |
50 |
7861 |
7847 |
7849 |
7845 |
7842 |
100 |
7846 |
7832 |
7834 |
7832 |
7829 |
150 |
7830 |
7846 |
7819 |
7817 |
7815 |
200 |
7814 |
7800 |
7803 |
7801 |
7800 |
250 |
7798 |
7783 |
7787 |
7784 |
7784 |
300 |
7781 |
7765 |
7770 |
7766 |
7767 |
350 |
7763 |
7748 |
7753 |
7748 |
7749 |
400 |
7745 |
7730 |
7736 |
7730 |
7731 |
450 |
7727 |
7711 |
7718 |
7711 |
7713 |
500 |
7708 |
7692 |
7699 |
7692 |
7694 |
550 |
7688 |
7673 |
7679 |
7672 |
7675 |
600 |
7668 |
7653 |
7659 |
7652 |
7655 |
650 |
7648 |
7632 |
7635 |
7628 |
7632 |
700 |
7628 |
7613 |
7617 |
7613 |
7612 |
750 |
7610 |
7594 |
7620 |
7624 |
7604 |
800 |
7598 |
7582 |
7624 |
7635 |
7594 |
850 |
7601 |
7589 |
7616 |
7617 |
7565 |
900 |
7602 |
7594 |
7600 |
7590 |
7533 |
950 |
7580 |
7572 |
7574 |
7564 |
7509 |
1000 |
7550 |
7543 |
7548 |
7538 |
7485 |
1050 |
7523 |
7515 |
7522 |
7512 |
7460 |
1100 |
7495 |
7488 |
7496 |
7436 |
7436 |
|
Т а б л . 6 .5 . |
Средние весовые изобарные теплоемкости сры |
|||
|
|
углеродистой |
стали, к к а л / к г - |
С |
|
|
|
|
Марка стали |
|
|
і, 0 С |
08КП |
08 |
20 |
40 |
У8 |
|
|||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
О о |
0,116 |
0,116 |
0,116 |
0,116 |
0,116 |
150 |
0,118 |
0,118 |
0,118 |
0,118 |
0,12 |
200 |
0,12 |
0,12 |
0,12 |
0,119 |
0,123 |
250 |
0,122 |
0,122 |
0,122 |
0,121 |
' 0,125 |
300 |
0,124 |
0,124 |
0,124 |
0,123 |
0,127 |
350 |
0,126 |
0,126 |
0,126 |
0,125 |
0,129 |
У12
7834
7830
7822
7809
7796
7781
7765
7749
7731
7713
7694
7675
7655
7634
7613
7592
7581
7565
7528
7489
7463
7438
7413
7388
У12
7
0,116
0,12
0,123
0,125
0,127
0,129
75
|
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . 6 . 5 . |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
с |
7 |
|
400 |
0,128 |
0,129 |
0,129 |
0,127 |
0,131 |
0,13 |
|
450 |
0,131 |
0,131 |
0,131 |
0,13 |
0,133 |
0,133 |
|
500 |
0,134 |
0,134 |
0,134 |
0,133 |
0,136 |
0.135 |
|
550 |
0,137 |
0,138 |
0,137 |
0,136 |
0,139 |
0,138 |
|
600 |
0,141 |
0,141 |
0,141 |
0,139 |
0,142 |
0,14 |
|
650 |
0,146 |
0,145 |
0,145 |
0,142 |
0,144 |
0,143 |
|
700 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,145 |
0,148 |
0,147 |
|
750 |
0,154 |
0,158 |
0,16 |
0,162 |
0,173 |
0,172 |
|
800 |
0,162 |
0,163 |
0,168 |
0,161 |
0,171 |
0,171 |
|
850 |
0,163 |
0,166 |
0,168 |
0,158 |
0,17 |
0,17 |
|
900 |
0,166 |
0,168 |
0,168 |
0,157 |
0,169 |
0,169 |
|
950 |
0,165 |
0,167 |
0,167 |
0,156 |
0,168 |
0,168 |
|
1000 |
0,165 |
0,166 |
0,166 |
0,156 |
0,167 |
0,167 |
|
1050 |
0,165 |
0,166 |
0,165 |
0,156 |
0,166 |
0,166 |
|
1100 |
0,165 |
0,166 |
0,165 |
0,155 |
0,166 |
0,166 |
|
1150 |
0,164 |
0,165 |
0,164 |
0,155 |
0,165 |
0,165 |
|
1200 |
0,164 |
0,165 |
0,164 |
0,155 |
0,165 |
0,165 |
|
1250 |
0,164 |
0,165 |
0,164 |
0,156 |
0,165 |
0,165 |
|
|
Т а б л . 6 .6 . |
Коэффициент |
теплопроводности Ам углеродистой |
|
|||
|
|
стали, |
к к а л / м - |
ч -° С |
|
|
|
і, С |
|
|
Марка |
стали |
|
|
|
08КП |
08 |
20 |
40 |
У8 |
У12 |
||
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
0 |
56 |
51,2 |
44,6 |
44,6 |
42,8 |
38,9 |
|
50 |
54 |
50,4 |
44,3 |
44,3 |
42,5 |
38,9 |
|
100 |
51,8 |
49,6 |
43,9 |
43,5 |
41,4 |
38,5 |
|
150 |
49,8 |
47,5 |
42,9 |
42,8 |
40,3 |
36,5 |
|
200 |
47,8 |
46 |
41,7 |
41,4 |
38,8 |
36,7 |
|
250 |
45,6 |
44,3 |
40 |
40,3 |
37 . — |
35,3 |
|
300 |
43,8 |
42,5 |
38,2 |
39,2 |
35,6 |
34,6 |
|
350 |
41,7 |
41 |
37,5 |
38,1 |
34,6 |
33,1 |
|
400 |
40 |
38,5 |
36,7 |
36 |
32,8 |
32 |
|
450 |
37,4 |
36,4 |
35,3 |
34,4 |
31,3 |
31 |
|
500 |
35,3 |
34,6 |
33,8 |
32,8 |
30,3 |
29,8 |
|
550 |
33,9 |
32,8 |
32,4 |
31 |
29,2 |
28,8 |
|
600 |
32,2 |
31 |
30,6 |
28,9 |
28,1 |
27,5 |
|
76