ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплопередача из "Основы общей теории печей Изд.2" Металлический электрод (катод) тем или иным способом разогревается в ва сууме (не ниже 0,01 рт. ст.) до возможно более высокой температуры, обычно до температуры, при которой еще не наблюдается интенсивного испарения материала электрода. При этом возникают условия для интенсивной термоэмиссии электронов. [c.256] А — величина, зависящая от массы и заряда электро на, а также от значения констант Больцмана и Планка и равная для хметаллов 60,2 а/см град . [c.256] Зная число электронов и работу выхода (ф), можно вычислить работу выхода нотока электронов ф эв/см сек). [c.256] Вращающейся при ударе в тепло, на аноде достигается очень высокая температура (3000—4000° и более), значительно превышающая температуру катода, который обеспечивает эмиссию электронов. [c.257] Температура атода зависит от температуры плавления материала и испарения его в вакууме. Так, катод из тантала ( t a = = 3000°) может работать при 2500° катод из молибдена (/ л = = 2625°) —при 2000° и т. д. [c.257] ПИИ на ускорение злектронов. При приближенных расчетах можно работу выхода электронов не учитывать. [c.258] На рис. 147 показана схема устройства электронно-лучевых плавильных печей. Конструкция подобных иечей может быть ра13личной, 0 основным их элементом всегда является так называемая электронная пушка. [c.258] В данном случае основным элементом электронной пушки является кольцеобразный катод I из вольфрамовой проволоки, к которому подведен электрический ток напряжением 15000 в. Поток электронов от раскаленного катода при помош,и фокусирующего устройства 2 направляется в изложницу 3, являющуюся анодом. Верхняя часть изложницы оборудована водяным охлаждением 4. Все устройство находится в герметичной камере 5, соединенной с вакуумным насосом 6. Материал загружают через бункер 7, а продукция по мере застывания металла выдается через вауумный затвор 5. В случае необходимости через трубку 9 к поверхности расплавляемого материала можно подвести тот или иной газ. В зависимости от технологических требований конструкция электронно-лучевой печи может быть выполнена так, чтобь глубина вакуума собственно печи (анода). может быть иной, чем катода (в сто и более раз ниже). [c.258] Во введении было обмечено, что в основу научной классификации каждого вида тепловых устройств должен быть положен основной характерный для них процесс. [c.259] Для лечей-тепловых аппаратов определяющими являются процессы теплообмена, поэтому в основу классификации печей, очевидно, должны быть положены теплообменные процессы. В связи с тем, что в одной и той же печи в разное время или в разных ее участках могут доминировать различные виды теплообмена, целесообразно классифицировать не печи, а режимы их работы. [c.259] Классификация по признаку режима теплообмена позволяет в одной классификационной группе объединить режимы работы печей различного технологического назначения и установить для каждой такой группы рациональные условия сжигания топлива и механики газов. Вместе с тем подобная классификация не исключает во)3 можности классифицировать печи по различным другим признакам, например технологическому (чугуноплавильные, медеплавильные, прокатные, нагревательные. и т. д.), топливному (на твердом, жидком, газообразном топливе), конструктивному (щахтные, вертикальные, камерные, тоннельные и т. д.), что, однако, не имеет отнощения к общей теории печей, так как в перечисленных выще печах, различных по типу, назначению и конструкции, могут происходить и развиваться теплообменные процессы одного и того же вида, подчиняющиеся одним и тем же закономерностям. [c.259] Процессы теплообмена между теплоносителем (пламя, газы) или источником лучистой энергии (электрическая дуга, резисторы и т. д.) и поверхностью нагрева составляют так называемую внешнюю задачу. Теплопередача внутри нагреваемого тела (твердого, жидкого или газообразного) составляет внутрен- нюю задачу. Три вида теплопередачи — радиация, конвекция и теплопроводность — порознь или совместно могут иметь место в условиях как внешней, так и внутренней задачи, однако теплопроводность в условиях внешней задачи и радиация в условиях внутренней практически не играют роли доминирующих видов теплопередачи. [c.259] Поэтому в условиях внешней задачи характерными являются режимы 1) радиационный и 2) конвективный. [c.260] Под радиационным понимают режим, в котором доминирует теплопередача излучением, под конвективным — режим, в котором доминирует теплопередача соприкосновением. Конечно, могут быть случаи, когда удельное значение радиации и конвекции соизмеримо и нельзя говорить о преобладании одного вида теплопередачи над другим. Режим работы печи будет в этом случае носить смешанный, промежуточный характер. Однако для анализа вопроса в рамках общей теории достаточно разобрать крайние случаи, которые дают ключ для решения практических вадач всех возможных режимов промежуточного порядка. [c.260] В условиях внутренней задачи характерными являются два режима 1) кондуктивный и 2) конвективный. [c.260] Кондуктивный режим, т. е. режим, при котором доминирует теплопередача теплопроводностью, характерен для твердых тел, а также жидкостей и газов, практически находящихся в покое. Анализ кондуктивного режима внутреннего теплообмена можно существенно упростить и облегчить, если выяснить наиболее существенный для общей теории печей вопрос о том, какой теплообмен (внешний или внутренний) является лимитирующим. [c.260] Таким образом, критерий В1 не является универсальной величиной, способной во всех случаях характеризовать степень массивности тела. Однако для случая a= onst и при малой длительности инерционного периода по сравнению с общей длительностью нагрева, критерий Bi отвечает этому назначению. [c.262] При этом по-преж нему тела относятся к категории тонких, когда 5й 0,25. [c.262] Так как при Гп = oпst величина 0 растет но мере увеличения конечной температуры поверхности тела Ты.к, то при этом увеличивается и степень массивности тела. Таким образом наиболее исчерпывающей характеристикой массивности тела является отношение времени его нагрева к времени нагрева тонкого тела в тех же условиях. [c.263] Понятия о тонких и массивных телах носят относительный характер и служат для сопоставления интенсивности внешней и внутренней теплопередачи, помогая установить, какой вид теплопередачи лимитирует процесс теплообмена в целом. Если при нагреве тонких тел процесс теплообмена в целом лимитируется в звене внешней теплопередачи, то при нагреве массивных тел в условиях достаточно интенсивного внешнего теплообмена он лимитируется в звене внутренней теплопередачи. [c.263] Вернуться к основной статье