> - поправочний коефіцієнт, що враховує конвективний теплообмін, (Оµ до ≈ 1,05 ... 1,1).
Наведена ступінь чорноти Оµ п визначається наступним чином:
В
де Оµ 1 - ступінь чорноти внутрішньої поверхні робочої камери печі;
Оµ 2 - ступінь чорноти виробів;
F 1 - величина внутрішньої поверхні робочої камери печі, випромінюючої тепло на вироби, м 2 ;
F 2 - площа поверхні виробів, що сприймає теплове випромінювання, м 2 .
В окремому випадку, якщо поверхня виробів, що сприймає теплове випромінювання, багато менше внутрішньої поверхні робочої камери печі (F 1 < 2 ), то на підставі виразу (21)
Оµ п = Оµ 2
В електричних печах з штучною циркуляцією повітря (в конвекційних печах) при визначенні коефіцієнта тепловіддачі на поверхні вироби необхідно враховувати і теплообмін випромінюванням, і конвективний теплообмін, тобто
О± = О± л + О± до
В
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням визначається за формулою, аналогічної рівнянням (20):
(22)
Для визначення коефіцієнта тепловіддачі конвекцією можна застосовувати формулу (11) або (12).
В окремому випадку, при нагріванні довгомірних виробів (профілів, труб, прутків, листів і т. д.) з алюмінієвих сплавів в низькотемпературних конвекційних печах до температури печі t 2 k ≈ t 1 величина коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням невелика через малої ступеня чорноти виробів (таб. 4). br/>
2. Розрахунок нагріву В«тонкихВ» виробів у печах періодичної дії
Мінлива температура печі при постійній витраті тепла
З метою максимального використання встановленої потужності електричної печі її величину зменшують в порівнянні з розрахованої за формулою (25). Це забезпечує роботу печі під час нагрівання виробів в основному без відключення. Зменшення встановленої потужності призводить до зниження температури в робочій камері печі після завантаження холодних виробів. У міру нагрівання виробів температура печі підвищується, при цьому потужність печі залишається постійною. Так буде продовжуватися до тих пір, поки температура печі не досягне заданої величини. Після цього необхідно зменшувати потужність печі (або витрата енергії), щоб зберегти постійної температуру в робочій камері.
Таким чином, процес нагрівання виробів в електричній печі періодичної дії можна розбити на два етапи: нагрівання при постійній потужності, але змінній температурі печі і нагрівання при змінній потужності (при змінній витраті енергії), але постійній температурі печі. Розрахунок тривалості другого етапу виконується за розглянутими раніше формулами. Визначимо тривалість першого етапу. Для першого етапу нагрівання виробів справедливо рівність:
(30)
де N п - корисна потужність печі, що витрачається на нагрівання виробів, кВт.
Зв'язок між N п і N y наступна:
В
Виходячи з рівності (30), тепловий баланс виробу може бути виражений рівнянням
(31)
де G з - маса садки виробів в печі, кг.
У початковий момент часу температура виробів дорівнює t 2н кінці першого етапу нагріву на підставі виразу (30) вона дорівнює:
(32)
де t 1 y - встановлена ​​температура печі.
Інтегруючи рівняння (31) у даних межах, отримаємо наступне вираз, що визначає тривалість першого етапу нагрівання виробів:
(33)
На підставі формул (27) і (32) можна визначити тривалість другого етапу нагріву П„ 2 :
(34)
Отже, повний час нагрівання виробів в печі з зменшеної встановленою потужністю визначається наступним чином:
(35)
Щоб під час нагрівання виробів піч працювала в основному без відключення або перемикання на меншу потужність, необхідно протягом першого етапу забезпечити нагрів виробів до температури, близької до кінцевої температурі нагріву, т. е:
(36)
де k - коефіцієнт, що враховує співвідношення між температурою нагріву виробів протягом першого етапу та їх кінцевої температурою (k = 0,85 ... 0,95).
З рівності (36) можна визначити кількість виробів n, яке необхідно завантажити в піч, щоб максимально використовувати її встановлену потужність:
(37)
Розрахувавши за формулою (37) кількість виробів, необхідно порівняти виходить при цьому тривалість нагрівання виробів [за формулою (35)] з допустимої за технологією.
3. Особливості нагріву довгомірних виробів в електричних конвекційних печах періодичної дії
...
