Многослойная плоская стенка.

Слои плотно прилегают друг к другу, в этом случае плотность теплового потока определяется по формуле:

,

где n- число слоев в многослойной стенке.

- полное термическое сопротивление многослойной плоской стенки.

Плотность теплового потока, проходящего через все слои в стационарном режиме одинаково, а , так как коэффициент теплопроводности λ различен, то для плоской многослойной стенки распределение температур - ломаная линия.

40. Принцип действия пс

1. Нагреваемое изделие

2. Зажимы

3. Понижающий трансформатор U2 =5÷25 В

Применяются в штамповочно-ковочном производстве для обжига труб, прутков для поверхностной закалки. В них производится нагрев механических изделий перед обработкой давлением, ковкой гибкой и т.д. Ток, проходя через нагревательное изделие осуществляет нагрев до необходимой температуры, которая зависит от времени прохождения тока. Преимущества:

1. простота установки

2. высокая скорость нагрева

3. высокий КПД (70÷75%)

4. простота достижения высоких температур .

41. Материалы используемые в печестроении

Для изготовления печей применяют специальные материалы, свойства которых должны отвечать условиям работы при высокой температуре. К ним относятся огнеупорные материалы, теплоизоляционные системы, жароупорные системы и системы нагревающих элементов.

Огнеупорные материалы - применяются для изготовления внутренней части рабочей камеры печи, к ним предъявляются следующие требования:

- огнеупорность т.е. способность выдерживать без оплавления и деформации высокие температуры (1550-1700 °С).

- механическая прочность при высоких температурах.

- химическая нейтральность по отношению к согреваемому материалу.

- термическая устойчивость, способность выдерживать без разрушения разные колебания температуры.

- малая электропроводность.

- низкая стоимость.

К огнеупорным материалам относятся:

1.Крошнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), окись магния (MgO) из этих материалов получают огнеупорные кирпичи : -Данас (до 97% SiO2)

-Шамот (окись кремния до 40%, Al2O3, до 60% )

- Магнезит (до 95% MgO)

43. Тепловой расчет пс

Цикл термообработки изделия в печи состоит из следующих временных материалов:

τц= τн+τВ+τохл+τзв

τц- цикл работы печи,

τн - время нагрева от исходной температуры до заданной,

τВ - время выдержки при заданной температуре,

τохл - время охлаждения печи до выемки материала,

τзв - загрузка, выгрузка,

За время цикла в печи должно выделяться количество тепла Qц

Qц= Qн+ Qв+ΣQпот

Qн - теплота за время нагрева

Qв -теплота при выдержке

ΣQпот -Тепловые потери которые происходят в другие отрезки времени при которых через нагревательный элемент ток не проходит.

Qц=кп(∆qнτн+∆qвτв+∆qохлτохл+∆qзвτзв)

Кп- коэффициент недлительных тепловых потерь (Кп>1)

Мощность печи находят по формуле:

, кВт

Полученное таким образом величину мощности умножают на коэффициент К=1,1÷1,5, необходимый для обеспечения форсированного режима разогрева печи. Время разогрева незагруженной печи рассчитывают по формуле:

Qакк - аккумулированная теплота элементами печи в процессах разогрева.

Σqп- суммарные потери тепла через проемы и стенку разогретой печи.

Ру- установленная плотность печи (паспортные данные)

КПД печи - представляет отношение полезного тепла к теплу, затраченному за весь цикл работы:

ŋ=

Qп- полезно исследуемое тело

Qц- теплота, выделенная за один цикл работы печи.