Главная | Обратная связь

Излучение через отверстия в стенках печей

Потеря тепла излучением через отверстие площадью F (рис.4.1, а) из полости А с температурой Т₁, при небольшой толщине стенки определяется как излучение абсолютно черного тела по формуле

Вт,

где Т₂ – температура пространства окружающего полость.

Если же излучение происходит через отверстие в стенке печи большой толщины, т. е. того же порядка что и размеры отверстия, то не все лучи попадаются в отверстие из полости А, свободно выйдут наружу: часть из них поглотится стенками отверстия и часть отразится от них (рис. 4.1, б).

 

а б

В этом случае в формулу вводится величина Ф – коэффициент диафрагмирования отверстия, зависящая от толщины стенки и размеров отверстия (рис. 4.1… 4.3).

Рис. 4.2. Зависимость коэффи-циента диафрагмирования от геометрических размеров отвер-стий в стенках с толщиной δ: 1–круглое отверстие диаметром d;2–квадратное отверстие, a/ b= 1,0; 3 - прямоугольное отверстие, a/ b = 0,5; 4 – то же, a/ b = 0,2; 5 – то же a/ b = 0

δ/а или δ/d а/ δ или d/ δ

Рис. 4.3. Схема окна печи: а – круглое отверстие; б – Прямоугольное отверстие

 

Формула для расчета излучения принимает вид

(4.4)

где С_о = 5,67 Вт/(м²×к⁴), поскольку отверстие в стенке печи близко к абсолютно черному телу.

Пример 2.2.1. Температура внутри печи 1000 °С; температура цеха 20 °С. В стене толщиной δ = 250 ммимеется отверстие шириной b = 500 мм и высотой а = 250 мм. Найдем потерю тепла излучением:

1) через открытое отверстие;

2) через отверстие, закрытое металлической заслонкой.

Решение. Коэффициент диафрагмирования по диаграмме (рис. 4.2) при δ= 0,25 м, a = 0,25 м, b = 0,5 м, отношения δ /a = 1; a/b = 0,5, тогда, согласно рис. 3.2, Ф = 0,6.

Площадь отверстия F = а ´ b = 0,25 ´ 0,5 = 0,125 м². Передача тепла через отверстие согласно (4.4):

Для удобства расчетов значения температурного фактора (Т/100)⁴ представлены в приложении 6.

При наличии экрана (заслонки) в формуле (3.4) вместо Ф следует внести Ф/(1+Ф), тогда передача тепла через отверстие с металлической заслонкой согласно (3.4) будет

 

Если поставить у краев отверстия две металлические заслонки, то потеря тепла выразится как

.

 

Практическая часть