2.2.2 Розрахунок теплообміну в робочому просторі печіпісля реконструкції

Для розрахунку теплообміну потрібно знати розміри робочого простору печі. Вони вибираються з конструктивних міркувань з урахуванням досвіду роботи нагрівальних печей. Оскільки довжина заготовки l = 2,2 м, приймаємо кількість рядів розташування заготовок n рівним 2. Тоді ширина робочого простору A складе:

(2.143)

де δ - ширина зазору між заготовками і бічними стінами печі (приймаємо 0,25 м).

В межах довжин кожної зони висота робочого простору змінна. При переході до наступної зониза рухом газів, передбачають зниження (пережим) зведення для наближення газового потоку до нагріваючихся заготівок. Зниження зведення (пережим) на кордоні між зонами сприяє більш повному згоранню палива в зоні в результаті підвищення температури і кращого перемішування газового середовища в цій зоні.

Рекомендуються наступні співвідношення висоти в місті зниження зведення (пережиму) до середньої висоти зон з боку руху газів: 0,5 ÷ 0,7 у проміжку між зварювальною татомильною зонами; 0,25÷ 0,35 між зонами методичною і зварювальною.

За наявності двох ділянок зварювальної зони, пережим на кордонах цих ділянок ділиться на висоті, відрахованої від заготовок, яка становить 0,4 ÷ 0,5 середній висоті ділянки, з якого надходять гази.

Висота робочого простору з багаторічного досвіду конструювання приймається: зварювальної і томильної зони Н_зв = 2 ÷ 2,5 м; у методичній зоні Н_мет = 1 ÷ 1,2 м.

Остаточно приймаємо: Н_зв = 2,25 м; Н_мет = 1,1 м.

Площа поперечного простору печі складе:

- для зварювальної (томильної) зони

(2.144)

-для методичної зони

(2.145)

Периметр поперечного перетину:

- для зварювальної (томильної) зони

(2.146)

- для методичної зони

(2.147)

Середня ефективна довжина променя, м:

- зварювальної (томильної) зони

(2.148)

- методичної зони

(2.149)

де L_зв – довжина зварювальної (томильної) зони, м; L_мет – довжина методичної зони, м.

Визначаємо температури газів по зонах печі.

Температуру газів у зварювальній і томильній зонах приймаємо однаковими, в першому наближенні на 50^оС вище максимальної температури поверхні металу в кінці нагріву:

(2.150)

Температуру газів по довжині зварювальної і томильної зони приймаємо постійну.

Температуру димових газів t_ух = 700^оС за умовою проекту. Тоді середня температура газів в методичній зоні:

(2.151)

Коефіцієнт ослаблення променів трьохатомними газами:

- зварювальна (томильна) зона

(2.152)

- методична зона

	(2.153)

де р_СО2 та р_Н2О - значення парціальних тисків СО₂ та Н₂О в продуктах згорання, чисельно рівні об'ємним часткам цих компонентів r_СО2 та r_Н2О, бар.

Ступінь чорноти димових газів:

- зварювальна (томильна) зона

(2.154)

- методична зона

(2.155)

Ступінь розвитку кладки:

- зварювальна (томильна) зона

(2.156)

-методична зона

(2.157)

Приведений коефіцієнт випромінювання визначається за формулою Тимофєєва:

- зварювальна (томильна) зона

	(2.158)

- методична зона

(2.159)

де ε_м = 0,8 - ступінь чорноти окисленої поверхні заготовки.