ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потери тепла через стенки из "Промышленные печи Том 1" Ниже приводится подробный пример, иллюстрирующий метод Хейлигенштедта, который использован для определения значений табл. 5 и 6 в гл. 2. [c.479] Как указано в гл. 2, этот метод заключается в расчете температуры стенки подбором при данной комбинации значений (температура газа), (температура материала), (толщина газового слоя) и Я (отношение открытой поверхности нагреваемого материала к поверхности огнеупорной кладки). Значение е (излучательная способность) и для нагреваемого материала и для кладки принимают в расчете равным 0,9 коэффициент теплоотдачи конвекцией в печи принимают равным 17 вт м град) 114,6 ккал м -ч-град). Топливом служит природный газ, в продуктах сгорания которого содержится 9,5% СОг и 19,0% Н О, так что парциальные давления этих газов (р) составляют соответственно 0,095 и 0,190. Подбором определяют температуру стенки, при которой расчетные величины теплоотдачи излучением и конвекцией от газа к стенке и теплоотдачи излучением от стенки к материалу равны. Определив температуры стенки (табл. 6), можно рассчитать полное количество тепла, отданного нагреваемому материалу (табл. 5). [c.479] Излучательная способность СО2 при температуре газов (см. [c.480] Теплоотдача от газа к стенке конвекцией — с). [c.480] Коэффициент излучения (излучательная способность), определенный Вамслером, для необработанных окисленных поверхностей стали составляет 89% от коэффициента излучения абсолютно черного тела (см. стр. 40), для необработанных поверхностей чугуна — 90% и для необработанных белых оштукатуренных поверхностей — 88% от коэффициента излучения абсолютно черного тела. Другие экспериментаторы [2, 5, 6 ] установили более низкие значения излучательной способности аналогичных поверхностей, однако результаты Вамслера подтверждаются данными Хейль-мана и поэтому считаются правильными для кирпичных или металлических поверхностей стен промышленных печей. Окраска поверхностей оказывает небольшое влияние на потери излучением и конвекцией, и цвет поверхности также не имеет никакого значения. Исключением является алюминиевая или бронзовая краска. Применение их снижает потерю тепла излучением примерно вдвое, пока поверхность остается чистой. [c.481] Коэ( ициент теплоотдачи для естественной (не принудительной) конвекции изменяется примерно пропорционально корню четвертой степени из разности температур между поверхностью и окружающим воздухом [2, 3, 4]. Это положение не учитывает, что в случае естественной конвекции на коэффициент теплоотдачи влияет состояние поверхности. Этот коэффициент изменяется и в зависимости от размера поверхности и ее положения. Для горизонтальной поверхности, обращенной вверх, потеря тепла конвекцией на 10—29% больше, а для поверхности, обращенной вниз, на 33—50% меньше, чем для вертикальной поверхности при той же температуре [2, 4]. При небольших размерах поверхности коэффициент теплоотдачи естественной конвекцией уменьшается обратно пропорционально корню пятой степени от высоты 131, но при высоте свыше 500 мм он остается постоянным [41. [c.481] В уравнение (45) входят характерные средние значения коэффициента теплоотдачи излучением и конвекцией для стенок печей. На основании этого выражения и преобразованного уравнения (14) построены кривые рис. 79 и 80. Они почти точно совпадают с опытными данными Микетта [7] для полного выделения тепла с наружной поверхности стенки печи из красного кирпича. Другие экспериментаторы [8] определили, что потери на 12% больше, однако, эти опытные данные ненадежные, вероятно вследствие наличия потоков воздуха у стенок печей. [c.482] Для этих кривых использованы только те результаты, которые получены калориметрическим методом при стационарных температурных условиях данные же, составленные на основании определения температуропроводности при различных температурах, получаются гораздо меньше. [c.482] Разнобой в значениях коэффициентов теплопроводности весьма велик на него влияют изменения плотности, состава и метода обжига. Данные, полученные на основании опытов, проведенных после выхода третьего издания этой книги, не отражены на рис. 356, поскольку они не отличаются существенно от старых данных и лишь усиливают разнобой. [c.482] Для теплоизоляционных материалов, таких как диамитовый кирпич, серьезным фактором является срок службы. Старшему из авторов книги сообщили, что согласно опытам, коэффициент теплопроводности этих материалов очень низок, когда они новые, и значительно повышается после того, как они находились в употреблении в течение некоторого времени. [c.482] Это в некоторой степени справедливо и для обычного кирпича. Опыты Гейна. Бауэра и Ветцеля [21] показали, что у недожженного кирпича, т. е. кирпича, не подвергавшегося воздействию очень высокой температуры в процессе проиа водства, при нагреве до 1480° С коэффициент теплопроводности увеличивается на 20%. Грин [16] установил, что у полудинасового кирпича, который подвергался воздействию тепла в стенке коксовой печи в течение 18 лет, коэффициент теплопроводности повышался по сравнению с исходным материалом на 10% при нагреве до 500° С и на 22% при нагреве до 1320° С. [c.484] В природном теплоизоляционном кирпиче слоистой структуры коэффициент теплопроводности для теплового потока, параллельного слоям (длина пути 113мм). в некоторых случаях на 40% больше теплового потока поперек слоев (длина пути 65 мм). [c.484] Совершенно невозможно осуществить процесс изготовления кирпича так, чтобы в каждом кирпиче получить заданное число пор с заданным диаметром. Поэтому при лабораторных опытах определения коэффициента теплопроводности получается большой разброс. Если все существующие опытные данные представить в виде семейства кривых, то получится невозможная путаница. Поэтому на рис. 357 приведены только средние данные. [c.484] Утечка, м ч f X разность давлений, мм вод, ст. [c.484] Коэффициент / находится в пределах 0,2—0,3 в зависимости от глубины погружения ножа песочного затвора и зернистости песка или другого заполнителя . [c.485] для песочного затвора глубиной 100 мм при давлении в печи 6,22 н/м (0,635 мм вод. ст.) утечка (приведенная к холодному состоянию) будет в пределах 0,0013—0,002 м 1ч на 1 м длины песочного затвора. [c.485] Скорость утечки (отнесенная к холодному состоянию) обратно пропорциональна абсолютной температуре газа в песочном затворе. [c.485] В некоторых печах с вращающимся подом песочные затворы заменены водяными. Такие затворы газонепроницаемы, однако вода из них испаряется. Уровень воды автоматически поддерживается постоянным, но вода испаряется, и пары поступают в рабочее пространство, увеличивая тем самым содержание водяного пара в печной атмосфере. [c.485] Вернуться к основной статье