води досягає 10 тис. ккал/(м 2 * г * град).
Величина в визначається витратою води і теплової навантаженням на деталь:
,
де q - теплове навантаження (теплової потік), ккал/(м 2 * с);
F T - площа тепловоспрінімающіе поверхні деталі, м 2 ;
М - витрата води, кг/с;
С - питома теплоємність води, ккал/(кг * град).
Вибір взаємопов'язаних величин t в.вих , t в і М диктується рядом факторів.
перше , при охолодженні в умовах теплопередачі від стінки деталі до води конвекцією в суцільному потоці рідини велике значення для інтенсивності відводу тепла має швидкість води, визначальна значення коефіцієнта тепловіддачі. Якщо площа поперечного перерізу деталі задана, наприклад конструктивними міркуваннями, то збільшення швидкості води призведе до зростання витрат і зниження t в.вих (витрата води прямо пропорційний швидкості, в той час як тепловий потік пов'язаний з цією величиною більш слабкою залежністю).
друге , температурний перепад t в обмежується з недопущення випадання карбонатних відкладень на стінці деталі. Чим вище жорсткість води (тимчасова і постійна), тим при більш низькій температурі відбувається випадання з неї у вигляді накипу карбонатів кальцію і магнію. Накипу зважаючи на їх високого теплового опору, завжди згубно позначаються на охолодженні деталі. Гранична температура, при якій не відбувається ще випадання солей карбонатної жорсткості, може бути визначена за формулами:
- для прямоточною системи водопостачання:
;
- для оборотної схеми:
,
де N до і N нек - відповідно карбонатна і некарбонатна жорсткості, мг-екв/л;
- окислюваність води, мг/екв.
Третьою умовою є недопущення випадання в охолоджуваних деталях зважених частинок, що містяться в рідині (піску, окалин, частинок накипу та ін.) З цією метою необхідно підтримувати швидкість води не менше так званої самоочищає швидкості w сам , при якій зважені частки виносяться водою з деталі. Величина w сам залежить від конструкції деталі, роду частинок і їх крупності. Звичайно значення w сам приймають наближено, залежно від крупності частинок. p> Четверта умова , яке часто враховується при проектуванні водяного охолодження, полягає в забезпеченні швидкості води, виключає так зване місцеве кипіння рідини, при якому відбувається інтенсивне накипоутворення, причому, крім карбонатів, з води випадає гіпс, який утворює стійкі накипу.
Крім того, доводиться враховувати гідравлічні показники. При великій швидкості руху води в охолоджуваних деталях можуть виникнути високі втрати напору, що потребують створення великих тисків у мережі і значно удорожит експлуатацію системи охолодження.
На практиці, з урахуванням зазначених положень, припадає зазвичай обмежувати температурний перепад охолоджуючої води, збільшуючи її витрата.
Незважаючи на простоту, система охолодження холодною водою має ряд істотних недоліків:
1. Система вимагає великих витрат води. При цьому тепловоспрінімающіе здатність води використовується вкрай недостатньо: 1 кг води, що подається в деталь, відбирає від неї всього 5 - 30 ккал. Великі витрати води вимагають збільшення діаметра подавальних труб і числа насосів, розширення очисних споруд і т.д. Значні обсяги води ускладнюють її очищення; це призводить до частого прогорання охолоджуваних деталей.
2. Невисока температура нагрітої в охолоджуваних деталях води (20 - 60 0 С) робить практично неможливим утилізацію уносимого нею тепла. Разом з тим, частка тепла, що відводиться з охолоджувальною водою, дуже значна і досягає 20 - 25% від загального його приходу в піч.
3. Примусове рух води в охолоджувальних деталях з високими швидкостями призводить до великих втрат напору, що вимагає створення в мережі високих тисків і підвищеного витрати електроенергії.
4. Примусове рух води в системі водяного охолодження, що забезпечується насосами, робить систему залежною від електроенергії. На випадок відключення електроживлення передбачається подача енергії на насоси від різних джерел, установка резервних парових насосів або приводу постійного струму від акумуляторних батарей, створення значних запасних ємностей для води і т.д. p> Все це здорожує систему.
В
1.4 Водопостачання охолоджуваних деталей холодною водою
Навіть короткочасне припинення або порушення охолодження може викликати велику аварію печі. Тому вимогу надійності підпорядковане пристрій схем живлення охолоджуваних деталей.
При охолодженні холодної водою найчастіше застосовується iндивiдуальне харчування деталі від колектора (Розподільчої гребінки) холодної води. Колектор являє собою відрізок труби вел...
