熱處理設(shè)備(參考版)
2025-03-01 15:54本頁面
【正文】 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(dǎo)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 1— 15所示。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。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 167。 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(dǎo)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。K 4 49 前面分別討論了傳導(dǎo)、對流和輻射的基本規(guī)律及其計算方法。 輻射換熱 ? 具有不同表面溫度的物體之間，依靠熱輻射進(jìn)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 。 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。 對流換熱 一、對流換熱的計算 47 a— 對流換熱系數(shù) ]圓筒壁各層的交界面溫度可按下式計算 : ）（Ｑ）（ＱＱＱ111232212111232212111232223121112ln1ln1ln12ln1ln12ln2ln2??????????????????nnnnnrrLrrLrrLttrrLrrLtrrLttrrLtt???????????46 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。各層的界面溫度按式 (1一 14)計算，但這時公式中各層的熱阻為圓筒爐墻各層的熱阻。 這也是個單向穩(wěn)定態(tài)導(dǎo)熱問題，多層圓筒壁爐墻的導(dǎo)熱根據(jù)單層圓筒壁的導(dǎo)熱公式推演方法，可求出多層圓筒壁的導(dǎo)熱公式為 : ）—）（）（）（Ｑ 191(ln12ln1ln1ln121111123212111 WrrttLrrrrrrttLni iiinnnnn?????? ???????????????? 44 如果圓筒爐墻各層的內(nèi)外高度不等，則熱流量用下式計算 式中， Si /λi Fi為第 i層圓筒爐墻的熱阻，其計算方法與單層圓筒爐墻相同。（ λ均 =λ0+bt 均 ） 由此可見，圓筒爐墻和平壁爐墻傳導(dǎo)傳熱熱流量的計算公式在形式上完全相同。這時圓筒爐墻內(nèi)的溫度分布按對數(shù)規(guī)律變化。 另外，如果 r2/r1≤2,可將圓筒展開當(dāng)作平壁進(jìn)行計算，這時內(nèi)外半徑可按算術(shù)平均值計算，即 (r1+ r2)/2，內(nèi)外圓筒壁的表面積的平均值為 : 用算術(shù)平均值計算的 F均 ,求出的Ｑ值稍大些，但不超過 4 % 。根據(jù)導(dǎo)熱方程式在單位時間內(nèi)通過此薄層所傳導(dǎo)的熱量為 : 41 從上式看出，圓筒壁的導(dǎo)熱量與爐墻材料的導(dǎo)熱系數(shù)、圓筒壁的高度和溫度差成正比，而與內(nèi)外半徑比值的自然對數(shù)成反比。 ）—Ｑ 151(22211111nnnnFsFsFstt??????????? ?21??? nnnffF1??? nnn ffF40 四、圓筒爐墻的導(dǎo)熱 設(shè)有一井式加熱爐，高度為 L，內(nèi)外半徑分別為 r1和 r2，內(nèi)外表面溫度為 t1和 t2，導(dǎo)熱系數(shù)為 λ。 如果多層平壁爐墻各層面積相等時 (均為 F），其傳熱量公式為 : 39 若各層面積不等，其傳熱量計算公式為 : 式中 F F2……F n分別為各層的平均面積。 如果計算的界面溫度和假設(shè)的界面溫度相差較小 (＜ 5%)即可采用。根據(jù)前面公式可分別寫出通過各層的熱流密度： 由上述三個方程，可求出三個未知量 q， t2，和t3。 34 一般熱處理爐的爐墻，大多為兩層或三層不同材料砌成的
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