ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалы, применяемые в электрических печах из "Промышленные электротермические установки" Мощность, коэффициент полезного действия и удельный расход электроэнергии электропечи любого типа определяются в результате ее теплового расчета, который основывается на законах теплопередачи. [c.13] Теплопередача, т. е. процесс распространения тепла, в общем является сложным процессом. Для удобства излучения и проведения расчетов этот процесс расчленяют на более простые явления. Различают три простых вида теплопередачи теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. [c.13] Теплопроводность — это перенос тепловой энергии путем непосредственного соприкосновения тел или частиц одного тела. [c.13] Конвекция—перенос тепловой энергии вместе с движением частиц вещества. Конвекция имеет место только в подвижных средах — жидкостях и газах. [c.13] Тепловое излучение — процесс распространения тепловой энергии в виде электромагнитных волн. Этот процесс имеет место в средах, прозрачных для теплового излучения, и сопровождается двойным превращением энергии на границах тел, участвующих в теплообмене тепловая энергия тела превращается в электромагнитную (лучистую) и обратно. [c.13] Рассмотрим явления теплопередачи, имеющие место в работе электрической печи сопротивления (рис. 1-1). [c.14] Тепловая энергия от нагревательных элементов I, расположенные, на стенках печи, передается нагреваемому изделию 2 путем теплового излучения, конвекцией и теплопроводностью газов, заполняющих рабочую камеру. Доля тепла, передаваемого теплопроводностью, ничтожна из-за очень малого значения коэффициентов теплоцроводности газов. [c.14] Внутри изделия, если оно монолитно, передача тепла идет только путем теплопроводности, а если загрузка насыпная (пористая), то передача тепла в глубь загрузки идет также конвекцией и лучеиспусканием. [c.14] Передача тепла через футерованные стенки печи 3 происходит теплопроводностью. [c.14] Совокупность значений температуры для всех точек среды в данный момент времени называется температурным полем. [c.14] Если температура точек изменяется во времени, то поле называется неустановившимся, или нестационарным. Если температура ие зависит от времени, температурное поле называется устаповившимся, или стационарным. [c.14] В этом случае тешловой поток q — количество тепла, проходящего через тело в единицу времени, — величина постоянная, так как в процессе передачи тепла теплосодержание тела не изменяется. [c.15] Напомним, что градиентом температурного поля называется вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону увеличения температуры и численно равный пределу отношения изменения температуры к расстоянию между изотермами. [c.15] В идеальном случае бесконечной плоской однородной стенки толщиной S м), имеющей коэффициент теплопроводности A ккал м-град ч) и температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно и ti (°С), при стационарном тепловом режиме температура изменяется только по оси х (рис. 1-2). [c.15] Конвективным теплообменом называется процесс теплообмена между жидкостью (газом) и твердьрм телом, причем конвекция и теплопроводность в этом процессе неразделимы. [c.18] Практическое значение конвективный теплообмен имеет для расчета низкотемпературных электропечей, а также прп определении теплоотдачи от наружных стенок печи. [c.18] Различают естественную и принудительную конвекции. Первая возникает за счет естественного движения жидкости или газа при нагреве, когда более легкие нагретые частицы вещества устремляются вверх за счет меньшей плотности их и, наоборот, менее нагретые тя-, желые частицы вещества опускаются вниз. Вместе с движением частиц вещества происходит и перенос тепловой энергии. Этот процесс одновременно сопровождается передачей тепла теплопроводностью. [c.18] Принудительная конвекция возникает при наличии устройств, обеспечивающих интенсивное движение жидкости или газа (вентиляторов, насосов, мешалок и т. п.). [c.18] Аналитическое решение задач конвективного теплообмена представляет большие трудности, так как этот процесс описывается сложной системой дифференциальных уравнений, часто не поддающейся разрешению. Поэтому процессы конвективного теплообмена обычно рассчитываются на основе экспериментальных данных. [c.18] Вернуться к основной статье