ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ТЕОРИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ

СТЕНКА КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОБЕИХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Насадка каупера выложена шамотным кирпичом толщиной

6 = 0,1 м. Температура поверхности колеблется в течение перио­да от 800 до 1200° С, следовательно, максимальное отклонение от среднего значения равно Аммане = 200° С. Продолжитель­ность периода газа или воздуха составляет 1,0 час; следователь­но, общая продолжительность периода тпер = 2 часа. Коэффи­циент температуропроводности

А = —— — 0,0024 м2/час,

С. у

Где с = 0,22 ккал/кг • °С; у= 1900 кг/м3; Х= 1,0 ккал/м • час • °С. Определим колебание температуры в центре кирпича, количест­во тепла, отданного или воспринятого за половину периода.

Искомое колебание определяем по максимальной температу­ре [см. уравнение (116)] и рис. 11

А»=Адмакс. Ц-^вр)°С

ИЛИ

М = 200 . и ( 4 '^оГ 2 ) = 200 ■ ^(1,92);

М = 200 • 0,58 = 116° С.

Следовательно, температурное колебание в центре »кирпича сос­тавляет лишь 58% температуры поверхности. В середине, между поверхностью и центром отклонение равно почти этой же вели­чине: 60% ‘ Для определения количества тепла, воспринимаемо­го кирпичом при бесконечно высоком коэффициенте теплопро­водности, необходимо прежде всего рассчитать *7макс, которое

По уравнению (119) равно

Фмакс = С ■ в • у • Дацане ККйЛ/М2 (119)

Или, подставляя числовые значения,

Фмакс = 0,22 • 0,1 • 1900 • 200 = 8360 ккал/м2.

Количество фактически аккумулированного тепла определяется по уравнению (118)

<2 = <2макс • Т] ккал/м2, (118)

Где степень использования кирпича т) (можно определить по дан-' ным рис. 11 или рис. 65. При — ' Тпер = 1,92 по уравнению (118)

Б2

И рис. 65 т] = 0,63, тогда

= 8360 • 0,63 = 5260 ккал/м2.

Это количество тепла передается за половину периода, сле­довательно, за 1 час. Таким образом, «напряжение поверхности нагрева», или «удельная теплопередача» также равна

Д _ _±^60.. = 526О ккал/м2-час.

Если бы время переключений составляло лишь полчаса, то —•= 0,96 и степень использования кирпича по рис. 65

4=32%,

Следовательно, составляла бы лишь половину той величины, ко­торая получается при переключении через 1 час. В этом расчете насадочные поверхности приняты бесконечно широкими. На са­мом деле они представляют собой каналы квадратного или круг­лого сечений. Напротив, несколько более высокие отклонения появляются в случае решетчатой насадки в регенеративных ка­мерах, где тепло проникает в кирпич со всех сторон, причем теп­лопередача через эти стороны неравномерна. Вследствие про­
никновения теплового потока со всех сторон степень использо­вания кирпича т] характеризуется более высоким значением, чем при бесконечно протяженной стенке толщиной в один кирпич.