5-7. Направленный косвенный радиационный теплообмен

Косвенный направленный теплообмен является новым методом интенсификации внешнего радиационно-конвективного теплообмена в нагревательных печах. Схема печи, в которой используется указанный принцип, дана на рис. 5-10. На своде печи установлены высокоэффективные плоскопламенные радиационные горелки. Факел и продукты горения движутся плоскими струями с большей скоростью вдоль поверхности свода. Тем самым создаются благоприятные условия для интенсивной конвективной теплоотдачи от греющих газов к кладке свода. В то же время хороший контакт факела с высоконагретой поверхностью обеспечивает быстроту и полноту горения топлива. Тепло, воспринятое кладкой свода, практически передается одним излучением к поверхности нагреваемого материала.

Рис. 5-10. Схема проходной печи для нагрева металлических заготовок из цветных металлов (с косвенно направленным радиационным нагревом).

Рис. 5-10. Схема проходной печи для нагрева металлических заготовок из цветных металлов (с косвенно направленным радиационным нагревом).



Можно пренебречь тепловыми потерями во внешнюю среду и считать, что прямая конвективная теплоотдача от факела к нагреваемой поверхности отсутствует. Тогда результирующее тепло, полученное материалом при стационарном состоянии, составит:

Здесь Cпр - приведенный коэффициент лучеиспускания, определяемый по формуле:

φк.м - угловой коэффициент от кладки на нагреваемую поверхность; εм - степень черноты нагреваемого материала; T'г и T''г - абсолютные температуры газов в зоне горения (собственно горящий факел) и зоне теплообмена (слой газов между факелом и нагреваемой поверхностью); ε''г и ε'г - соответствующие степени черноты газов; Tкл и Tм - температуры кладки и материала; aк - коэффициент теплоотдачи конвекцией от факела к кладке.