ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Низкотемпературные печи и сушила из "Промышленные печи Том 1" До сих. пор рассматривалась производительность таких печей, в которых преобладают температуры выше 760° С. В этих печах излучение настолько сильное, что все участки камерной печи, за исключением тех, которые покрыты изделиями, характеризуются практически одинаковой температурой. Другие условия создаются в применяемых для низких температур сушилах и печах, где излучение невелико. При 1230° С с единицы поверхности излучается в 16 раз больше тепла, чем при 480° С. В то время как количество тепла, которое необходимо подвести к нагреваемому материалу при 480° С, составляет 36% от количества тепла, необходимого для нагрева садки той же массы до 1230° С, энергия излучения составляет всего 6%. Отсюда можно сделать два вывода. Если бы тепло передавалось только излучением, то низкотемпературная печь при данной величине теплопередачи должна быть в 6 раз больше высокотемпературной печи, причем и в этом случае температура печи была бы далека от равномерной. Условия нагрева при низких температурах еще более ухудшаются и оттого, что материалы, которые нагреваются в пределах от 480 до 650° С, обычно являются светлыми и поэтому плохо поглощают излучаемое тепло. [c.83] Так как производительность любой печи в значительной степени определяется коэффициентом теплопередачи, необходимо уточнить значения этого коэффициента. Для этой цели можно использовать табл. 9, составленную М. Г. Моугиннеем. [c.84] Потери на трение и расход электроэнергии, зависящие от выбранного коэ ициента теплопередачи, рассмотрены в гл. 8. После выбора коэффициента теплопередачи можно рассчитать время нагрева для того места садки, в котором горячие газы сначала приходят с ней в соприкосновение. Для этого можно использовать логарифмическое уравнение или более простой метод расчета по разности эквивалентных температур. [c.84] При нагреве некоторых материалов недогрев или перегрев имеет небольшое значение. Однако для других материалов колебание температуры 15° С приводит к большим различиям в свойствах материалов. Очевидно, что большая избыточная температура печных газов приводит к большому различию в скорости нагрева и капитальной стоимости печи. Поэтому желателен расчет перепада температур по длине печи. В этой связи следует упомянуть, что разность температур между входным и выходным концами печи невелика, если путь газов короткий. Чрезмерно большой путь газов в печи сокращают, подавая горячие газы в центр печи и отводя их с торцов, или же наоборот (см. рис. 10). Метод расчета времени нагрева и низшей температуры газов на выходе из печи объясняется на нижеследующем примере. [c.86] Эта разность соответствует повышению температуры садки на 72%, что справедливо только для конвекционного нагрева. [c.86] Пользуясь другим методом, используют правило двух третей , согласно которому средняя температура садки составляет от полного повышения температуры. Это правило основано на переменном коэс ициенте теплопередачи конвекцией и излучением. [c.86] Согласно уравнению конвекции (3), приведенному в гл. 2, значение с (скорости газов) составляет 9,4. м1сек. [c.87] Если циркуляция организована от одного конца печи до другого и если в печи существуют перегородки, обеспечивающие свободное сечение 0,9 м , то производительность вентилятора циркулирующих горячих газов должна быть 0,9 X 9,4 X X 60 = 500 м /мин. [c.87] Температура дисков на холодном конце печи зависит от характера ее работы. Если во время загрузки дисков печь горячая, и диски на холодном конце загружаются вначале, то может быть лишь незначительная разность температур между дисками на обоих концах печи, особенно, если диски на горячем конце выгружают первыми. При другом характере работы температура газа может быть снижена до 570° С после того, как диски на горячем конце достигнут ее. А если диски загружают в холодную печь, то для нагрева их в-заданное время требуется значительно большая скорость газа. [c.87] Более низкая температура нагревающей среды приведет к такому же снижению температуры дисков, если они не подвергаются излучению со стороны первоначально горячих стенок. Считается, что это излучение уменьшает падение температуры на 3 град, что означает, что диски на холодном конце нагреваются до 560° С, тогда как диски на горячем конце нагреваются до 570° С. [c.87] Определить э( )фективную площадь А поверхности нагрева обычно труднее, чем в примере нагрева дисков. В печи, показанной на рис. 61, величина поверхности, находящейся в контакте с газами, является неопределенной. Контактная поверхность нагрева, а также сечение свободного прохода газов изменяются в зависимости от формы изделий садки. Поэтому скорость газов обычно относят к пустой печи и затем умножают на эмпирический коэ( )фи циент. [c.87] При этом следует отметить, что при нагреве алюминия избыток температуры нагревающего газа над конечной температурой садки может быть выше, чем при нагреве стали, ввиду низкой излучательной способности и высокой теплопроводности алюминия. [c.87] Практически все тепло поступает в рулон в радиальном направлении с наружной и внутренней его поверхностей. Время нагрева на 1 см радиальной толщины составляет 46 мин для автомобильного листа обычного качества и 66 мин для листа повышенного качества, предназначенного для глубой вытяжки. В эти величины входит и время выдержки. В то время как, согласно правилу нагрева под ковку, тепло проникает в изделие со скоростью 3 мм за 5 мин, вышеприведенные скорости нагрева рулонов, пересчитанные на толщину 3 мм, дают время нагрева 30 и 42 мин соответственно . [c.88] Задачей этой операции является равномерный нагрев стали до 680° С. При обычном качестве листа допускается разность температур до 40° С, а при повышенном — до 20° С. [c.89] Толщина листа весьма незначительно влияет на время нагрева, хотя часть тепла поступает в рулон в радиальном направлении. [c.90] Вышеприведенные величины необходимы для конструкторов печей. Администрация и рабочие имеют дело с производительностью печей, выраженной в т/ч. [c.90] Увеличение массы рулонов (за счет диаметра и ширины листа) потребовало разработки технологических схем, сокращающих время нагрева плюс время охлаждения. Одно из изобретений основано на замене воздушных прослоек (между соседними витками) прослойками гелия или водорода. Другое изобретение основано на создании свободной намотки рулонов таким образом, чтобы можно было обеспечить принудительное движение газа в осевом направлении через рулоны как при нагреве, так и при охлаждении. [c.90] Вернуться к основной статье