p>
Всі розрахункові значення, отримані в даному розділі, зведені в таблицю 2.2.
Таблиця 2.2
Методична зонаСварочная зонаТомільная зонаhi, м1,92,51,6? 1,431,551,37Sефф, м2,893,6352,49, кПа? М25,8132,3922,27, кПа? М53,5367,1846,19
3. Розрахунок часу нагріву металу
. 1 Розрахунок зовнішнього теплообміну
Внаслідок високої температури продуктів згоряння (теплоносія) і значної товщини газового шару, вважаємо, що тепловіддача на поверхню нагрівається металу зовнішній теплообмін відбувається в основному випромінюванням, так як конвективна складова мала. Причому через складного профілю робочого простору печі нерівномірність температур, розташування пальникових пристроїв рух газу носить надзвичайно складний характер і розрахунок конвективної тепловіддачі представляє велику трудність.
Методична зона печі
ділянку
Променистий коефіцієнт тепловіддачі? л, Вт/м 2? К визначається за формулою
, (3.1)
де - випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла, Вт/м2? К4, С0=5,67 Вт/м2? К4;
? ін - приведена ступінь чорноти;
- абсолютна середня температура газів, К;
- абсолютна середня температура матеріалу, К
Наведена ступінь чорноти? ін знаходиться за формулою
, (3.2)
де? М - ступінь чорноти матеріалу, для всіх сталей? М=0,8;
? Г - ступінь чорноти газів.
Ступінь чорноти газів? Г визначається за формулою:
, (3.3)
де - ступінь чорноти триатомним газів;
- ступінь чорноти водяної пари;
- поправочний коефіцієнт до ступеня чорноти водяної пари.
Ці параметри визначаються за номограмами з [1] як функції:
, (3.4)
, (3.5)
, (3.6)
Тоді
;
Вт/м2? К.
ділянку
Визначаємо з номограм ступеня чорноти, і поправочний коефіцієнт наведені в.
Ступінь чорноти газів? Г визначається за формулою (3.3):
Наведена ступінь чорноти? ін знаходиться за формулою (3.2):
.
Променистий коефіцієнт тепловіддачі? л, Вт/м2? К визначається за формулою (3.3):
Вт/м2? К.
ділянку
Визначаємо з номограм ступеня чорноти, і поправочний коефіцієнт наведені в.
Ступінь чорноти газів? Г визначається за формулою (3.3):
Наведена ступінь чорноти? ін знаходиться за формулою (3.2):
Променистий коефіцієнт тепловіддачі? л, Вт/м2? К, визначається за формулою (3.3):
Вт/м2? К.
Зварювальна зона печі
Визначаємо з номограм ступеня чорноти, і поправочний коефіцієнт наведені в.
Ступінь чорноти газів? Г визначається за формулою (3.3):
Наведена ступінь чорноти? ін знаходиться за формулою (3.2):
Променистий коефіцієнт тепловіддачі? л, Вт/м2? К, визначається за формулою (3.3):
Вт/м2? К.
томильную зона печі
Визначаємо з номограм ступеня чорноти, і поправочний коефіцієнт наведені в.
Ступінь чорноти газів? Г визначається за формулою (3.3):
Наведена ступінь чорноти? ін знаходиться за формулою (3.2):
Променистий коефіцієнт тепловіддачі? л, Вт/м2? К, визначається за формулою (3.3):
Вт/м2? К.
. 2 Розрахунок внутрішнього теплообміну
Обчислимо критерій Біо Bi за формулою
, (3.7)
де S - товщина заготівки, м;
?- Коефіцієнт теплопровідності, Вт/м? К, визначається з таблиць П8.
Методична зона печі:
;
;
;
Зварювальна зона печі:
.
томильную зона печі:
.
Так як в першій ділянці методичної зони Bi lt; 0,25, то заготівля гріється як «тонке тіло», т. е. температури в центрі заготовки і на поверхні однакові, а у всіх інших ділянках - як «товсте тіло» ( Bi gt; 0,25), тобто температури центру і поверхні тіла різні.
Лучевоспрінімающая поверхню заготовки F, м2 обчислюємо за формулою:
, (3.8)
м2.
Методична зона
ділянку
Так як тіло на цій ділянці гріється як «тонке тіло» той час нагріву,?, ° С, обчислюється за формулою:
, (3.9)
де М-маса однієї заготовки, кг;
С - теплоємність металу, Дж/кг? К, що визначається за П8 [1]; Дж/кг? К;
- середня температура теплоносія на розрахунковій ділянці, ° С;
, - температура заготовки на вході і виході з розрахункової ділянки, відповідно, ° С.
Маса однієї заготов...
