Энергии; 3 – теплообрабатываемый материал

Для всех трех разновидностей радиационного режима тепловой работы роль внутренней поверхности оболочки (футеровки) рабочего пространства печи, как участника в общем теплообмене будет различна.

Равномерно распределенный, радиационный режим тепловой работы наиболее целесообразно применять для нагрева массивных изделий. В данном случае относительно небольшая интенсивность внешнего теплообмена обеспечивает равномерность нагрева массивных изделий. Такой режим тепловой работы характерен для камерных вертикальных термических печей.

Направленный прямой радиационный режим тепловой работы обеспечивается созданием максимальных температур источника тепловой энергии возле поверхности нагреваемого материала.

На практике направленный прямой радиационный теплообмен применяют в плавильных и термических печах при нагреве изделий, размещенных по поду печи. Для обеспечения такого режима в пламенных печах высокотемпературный хорошо светящийся факел располагают вблизи поверхности нагреваемого или проплавляемого материала. В дуговых электропечах аналогичную задачу выполняет расположенная близко к поверхности материала электрическая дуга.

Режим направленного прямого теплообмена нерационально применять в том случае, когда поверхность нагрева распределена по всему объему рабочего пространства печи, или когда изделия имеют большую толщину при малом коэффициенте теплопроводности.

Направленный косвенный радиационный режим тепловой работы целесообразно применять в том случае, когда исключается любой местный перегрев поверхности материала. В данном случае основная тепловая энергия от источника теплоты передается оболочке (футеровке) печи, которая ее аккумулирует.

После раскаления внутренней поверхности оболочки она начинает интенсивно излучать тепловую энергию на поверхность нагреваемого материала. В технической литературе такие печи получили название «отражательные» печи. Но этот термин не выражает сущности печи, т.к. футеровка печи не отражает тепловую энергию, а излучает часть аккумулированной тепловой энергии.

В пламенных печах раскаленные продукты сгорания имеют относительно низкую излучательную способность, т.к. тепловое излучение газов селективно (избирательно). В основном теплоизлучающей способностью обладают только трехатомные газы (СО₂, Н₂О и т.п.). При применении направленного косвенного радиационного теплообмена футеровка печи трансформирует (преобразует) селективное аккумулированное тепловое излучение газов в сплошное тепловое излучение, направленное от поверхности футеровки на нагреваемый материал. Такая форма теплообмена стабилизирует тепловой поток к нагреваемому материалу и приводит к более равномерному его нагреву.

На рис. 1.8. представлены схемы расположения газогорелочных устройств в топливных печах при различных радиационных режимах их тепловой работы.

Рис. 1.8. Схемы расположения горелочных устройств в топливных

печах с радиационным режимом тепловой работы:

а – равномерно-распределенным; б – прямонаправленным;

в – косвенно-направленным

Поиск по сайту: