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

Используя методику масштабов и учитывая изложенные поло­ жения подобного гидромеханического и теплового преобразования, можно создать как «холодные», так и «горячие» модели, изучение которых позволит решить круг вопросов, касающихся профилирова­ ния рабочего пространства печей.

Решая задачу о профилировании рабочего пространства печи, весьма полезно знать, что ширина и длина зоны рассчитываются и что обращаться к моделированию только ради этих величин нет не­ обходимости.

Ширина печи зависит от размеров транспортных средств (кон­ вейерные ленты, поддоны и др.) или заготовок и числа рядов посада. Как правило, применяется одноили двухрядный посад (крайне ред­ ко — трехрядный).

Так, при однорядном посаде ширина нагревательной методиче­ ской печи в свету

b= b'+2l,

где Ь' — длина заготовки,.«;

I — зазор между заготовкой и внутренней гранью кладки печи (на сторону) или двумя смежными заготовками (/=0,15— 0,3 м), м.

При двухрядном посаде

Ь = 2Ь'+Ы.

Длина печи L, как и каждой ее зоны, определяется в соответ­ ствии с продолжительностью времени т пребывания металла в зоне и размерами заготовки. Общая длина печи

І = 1

где L — общая длина печи;

Li — длина отдельной зоны печи.

130

Формула (7.17) применительно к трехзонной методической печи

будет иметь вид:

з

' L = 2 Li

или

L = Li+ 7-2+7-3.

Аналогично для пятизонной термической печи:

L — ^ Li; L —Z.1+ L 2+ L 3+ . .

І = і

Запишем выражения, позволяющие находить длины отдельных зон печи.

Рис. 7.1. Схема к расчету длины зоны печи.

где Р — часовая производительность печи (по металлу), Кг/ч\ ті — время пребывания заготовки в рассматриваемой зоне, ч; b' — длина заготовки, м\

Li — длина зоны, м\

Ум — удельный вес заготовки (удельный вес выбирается при средней по сечению температуре металла в зоне), кг/мг.

Длина зоны может быть представлена в виде

4-РТг

(7.19)

ndb'yN ‘

Для большей наглядности формулу (7.19) переписываем для трехзонной методической печи:

Li

н и я (рис. 7.2). Общее число заготовок или поддонов в зоне г ,= — . Аз

Для і-й зоны запишем:

Заготовки расположены с некоторым шагом /і, как это имеет место в печах с шагающим подом. Запишем уравнение материального ба­ ланса (по металлу) для і-й зоны печи

132

Зависимость между Іі и Li выразится так:

Однако, учитывая тот факт, что при курсовом или дипломном проектировании студенту не всегда удается обратиться к теории и практике гидромеханического и теплового моделирования, весьма приближенно для уже разработанных типовых профилей печей вы­ сота зон в характерных местах может подсчитываться с использо­

Для равномерного нагрева металла в камерной печи необхо­ димо создать одинаковые условия теплообмена во всем простран­ стве рабочего объема. Эти требования можно выполнить в значи­ тельной мере выбором рациональной конструктивной схемы камеры. Прежде всего рабочая камера, составляя единый конструктивный элемент, должна обеспечивать примерно одинаковую теплоотдачу (от дымовых газов и стенок) всем участкам нагреваемого металла.

Горелочные устройства и каналы, отводящие газы, необходимо размещать по стенкам и, по возможности, не сосредоточивать в от­ дельных участках печи.

Выбор горелочных устройств производится таким образом, что­ бы образующийся факел был соизмерим с размерами нагреватель­ ной камеры.

Ширина и длина пода камерной печи зависят от размера изделий или заготовок и часовой производительности. При выборе высоты рабочей камеры необходимо учитывать размер изделий,

133