熱處理設備概論-資料下載頁
2025-02-27 15:34本頁面
【正文】 熱處理爐對流換熱主要發(fā)生在爐氣、鹽浴爐中的熔鹽、流動粒子爐中流動粒子與工件表面之間的傳熱以及爐墻外表面與車間空氣之間的傳熱等。 流體與固體表面之間通過對流換熱所傳遞的熱量可用牛頓公式計算： 對流換熱 一、對流換熱的計算 47 a— 對流換熱系數(shù) ]/([ 2 ）℃mW 它表示流體與固體表面之間的溫度差為 1℃ 時 , 每秒鐘通過 1m2 面積所傳遞的熱量。 對流換熱量的計算公式即 (牛頓公式 )是 1701年牛頓提出的 ， 公式表明對流換熱所傳遞的熱流量與流體和固體表面間的溫度差以及兩者的接觸面積成正比。 48 輻射換熱 ? 具有不同表面溫度的物體之間，依靠熱輻射進行的熱傳遞過程，或者有熱輻射能力的氣體與包殼之間熱傳遞過程，均稱為 輻射換熱 。 C導 為該輻射系統(tǒng)的輻射系數(shù)，它和參與輻射物體的性質(zhì)、物體之間的距離、相對位置、物體的形狀等因素有關，其單位為 W/m2K 4 49 前面分別討論了傳導、對流和輻射的基本規(guī)律及其計算方法。在實際傳熱過程中往往是兩種或三種傳熱方式同時發(fā)生，所以，必須考慮它們的綜合傳熱效果。 例如工件在熱處理電阻爐內(nèi)加熱時，電熱體和爐墻內(nèi)壁以輻射和對流方式先將熱量傳給工件表面，然后熱量再由工件表面以傳導方式傳至工件內(nèi)部，工件加熱的快慢是三種傳熱方式綜合作用的結(jié)果。 工件在熱處理爐內(nèi)加熱時，熱源與工件表面間不僅有輻射換熱，而且還有對流換熱。因而單位時間內(nèi)爐膛傳給工件表面的總熱流量為： 一、 對流和輻射同時存在時的傳熱 綜合傳熱 50 為了便于對更復雜的傳熱過程進行綜合計算以及對不同類型爐子的傳熱能力的大小進行比較，一般將它改寫成傳熱一般方程的形式，即 ）（）（）（，）（輻射換熱系數(shù)—）（對流換熱系數(shù)—）工件表面溫度（—）爐膛溫度（—式中：）（）（）（））（（）（）（）（）（Ｑ導輻輻對輻對導對214241222121212121424121/]100273100273[]/[]/[231]100273100273[ttttC℃mW℃mW℃t℃tWFttFttFttttttCFtt?????????????????????????????51 ??— 綜合傳熱系數(shù)或總換熱系數(shù) 「 W/(m2﹒℃ )」， 輻對 ??? ???， 它表示爐子的傳熱能力。 ?? 對不同類型的爐子，輻射和對流在爐內(nèi)所起的作用并不相同。例如在中、高溫電阻爐和真空電阻爐內(nèi)，爐膛傳熱以輻射換熱為主，而對流換熱的作用極小以致可忽略不計， α輻 就代表這類爐子的傳熱能力。在低溫空氣循環(huán)電阻爐以及鹽浴爐內(nèi)，爐膛傳熱以對流換熱為主，而其它傳熱方式可忽略不計，所以 a對 就代表了這類爐子的傳熱能力。對裝有風扇的中溫電阻爐或燃料爐來說，對流和輻射的作用均不可忽略，因而這類熱處理爐傳熱能力的大小，應該用 值來表示。 52 在爐內(nèi)熱流通過爐墻傳到周圍的空氣中，這一過程包括爐氣以對流和輻射方式傳給內(nèi)壁，內(nèi)壁又以傳導方式傳到外壁，外壁則以對流和輻射方式傳給周圍的空氣，如圖 115所示。設爐壁內(nèi)外表面溫度分別為 t t2 ，爐膛內(nèi)空氣溫度和爐外空氣溫度分別為 t、 to ，爐壁厚度為 S，熱導率為 λ，則熱量傳遞過程表示如下： 二、爐墻的綜合傳熱 ??q1 = （ t t1 ）（ W/m2） （ 124） 度 q2=λ/S（ t1t2） （ W/m2）（ 125） 53 ）271()/(112021??????? mWSttq??? 在穩(wěn)定傳熱情況下，ｑ 1 = ｑ 2 = ｑ 3 = ｑ，整理式 (124)、(125)和 (126)得到 ?2? q3= ( t2t0) （ W/m2） (126) 式中： q — 爐氣通過爐墻向車間空氣中的散熱熱流密度 ?1? 一爐氣對爐墻內(nèi)表面的綜合傳熱系數(shù) [W/（ m2.℃ ） ] 2 一爐墻外表面對空氣的綜合傳熱系數(shù) [W/（ m2﹒℃ ） ] 54 演講完畢，謝謝觀看！
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