Приведенный коэффициент излучения Спр подсчитывают по формулам лучистого теплообмена, а коэффициент теплоотдачи конвекцией по уравнениям подобия. Как получать эти формулы и уравнения, мы рссмотрели в предыдущих главах.
СЛОЖНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ПЛОТНЫХ СЛОЯХ И ПОРИСТЫХ ТЕЛАХ
Плотные слои кусковых материалов и мелких изделий (на-сыпные садки ), как огнеупорные плотные и пористые теплоизо-ляционные материалы, по всему объему имеют пустоты, запол-ненные какой-либо газовой средой. В доменных печах такой сре-дой является доменный газ, количество и состав которого меня-ются по высоте печи. Избыточное давление этого газа достигает 0,3 – 0,5 МПа, и это в некоторой степени сказывается на теплообмене, поскольку значительно меняется вязкость газа и другие теплофизические его свойства . В зависимости от формы и поперечных размеров каналов между кусками шихты возможны как турбулентный, так и ламинарный режимы движения, по-разно-му определяющие интенсивность конвективного теплообмена. До-менный газотносится к полупрозрачным средам, так как в нем есть СО2 , Н2О и пыль. Состав газа и его температура переменны не только по высоте, но и по поперечному сечению шахты. По-этому теплообмен в слое шихты очень сложен, процессы тепло-проводности , излучения и конвекции разделить невозможно. Мо-жно только констатировать, что в нижних горизонтах шихты преобладает теплообмен излучением, а в верхних – конвекцией.
Из-за неопределенности размеров кусков, то есть их повер-хности теплообмена, используют объемный коэффициент теплоот-дачи, учитывающий все три вида теплообмена. Б. И. Китаевым для определения такого суммарного коэффициента теплоотдачи редложена формула
a Sv = 186 W0,9 T 0,3 M¢ / d 0, 75 , в которой W – скорость, а Т – средняя температура газов, К;
М¢ - коэффициент, зависящий от содержания мелочи в шихте.
Понятно, что и эта формула приближенная, поскольку ско-рость газов и их температура зависят от качества дутья (содержа-ния кислорода в дутье, добавки мазута или горючего газа) и от качества шихтовых материалов.
Таков же характер теплообмена и в других шахтных печах, как то – вагранках, известковообжигательных, ферросплавных.
Особенностью теплообмена в них является то, что футеровка в передаче тепла практически не участвует. Зато она подвергается интенсивному истиранию шихтовыми материалами. Для увеличения стойкости организуют ее охлаждение с помо-щью специальных охлаждающих устройств.
Теплообмен в непродуваемых плотных слоях отличается лишь тем, что в них невелика доля конвекции; основную роль играют теплопроводность кусков, их излучение и теплопровод-ность газов между кусками. В таких условиях способность слоя проводить тепло оценивается эффективным (эквивалентным) коэф-фициентом теплопроводности. Для его определения различными авторами предложены различные формулы и методы расчета, например, [12],[13].
Эффективным коэффициентом теплопроводности пользуются и при расчетах по нагреву листового металла в пакетах, ленты в рулонах, проволоки в бунтах, насыпных садок из мелких изделий. Коэффициенты теплопроводости пористых тел, в том числе плот-ных кирпичей, бетонных блоков, волокнистых плит , матов и других теплоизоляционных материалов также являются эффектив-ными. Определяют их обычно экспериментально и полученные данные представляют либо в виде таблиц, либо графиков, либо корреляционных ормул. При этом в примечаниях указывают сре-ду, заполнявшую поры материала, интервал применения формулы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.