0,6
Óäåëüíûé òåïëîâîé ïîòîê ðåçóëüòèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ
qìIðåç = Ñ0*À [( tãI + 273)4 – ( tìI + 273)4 ] + Ñ0*Â [( têI + 273 )4 – ( tìI + 273)4]
100 100 100 100
Âò/ì2, ãäå Ñ0 – êîýôôèöèåíò ëó÷åèñïóñêàíèÿ àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà, = 5,7 Âò/ì2*Ê4.
qìIðåç = 5,7*0,76[( 975 +273 )4 – (310 + 273 )4] + 5,7*0,3 [( 642,5 + 273)4 –
100 100 100
310 + 273
( )4] = 110072,5 Âò/ì2
100
Êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è èçëó÷åíèåì
qìIðåç
£Ièçë = , Âò/ì2*Ê
tãI - tìI
110072,5
£Ièçë = = 165,5 Âò/ì2*Ê
975 - 310
Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è
£∑1 = £êîí + £Ièçë, Âò/ì2*Ê , ãäå £êîí – êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è êîíâåêöèåé = 15 Âò/ì2*Ê.
£∑1 = 15 + 165,5 = 180,5 Âò/ì2*Ê
Çàãîòîâêó ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ ñ b ≤1,8 ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
h
ýêâèâàëåíòíîãî öèëèíäðà ñ äèàìåòðîì
dý = 1,128*√h*b, ì. dý = 1,128*√0,8*0,7 = 0,9 ì.
Êðèòåðèé Áèî
£∑I*S
ÂiI =
λ
£ - êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è
S – ïðîãðåâàåìàÿ òîëùèíà èçäåëèÿ
λ– êîýôôèöèåíò òåïëîïðîâîäíîñòè
180,5*0,35
ÂiI = = 1,3
48,6
Òåìïåðàòóðíûé êðèòåðèé
tãI - tïîâ
QïîâI = tãI - tìí
tïîâ – òåìïåðàòóðà ïîâåðõíîñòè
975 - 600
QïîâI = = 0,4
975 - 20
Âðåìÿ íàãðåâà ìåòàëëà â I èíòåðâàëå
τI = F0I S2 , Ñ
à
ãäå F0I – êðèòåðèé Ôóðüå â I èíòåðâàëå
à – êîýôôèöèåíò òåìïåðàòóðîïðîâîäíîñòè ñòàëè
0,12
τI = 0,8 0,000001 = 9600 : 3600 = 2÷àñà
Òåìïåðàòóðà â öåíòðå çàãîòîâêè â êîíöå I èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
töåíòI = tãI - QöåíòI *( tãI - tìí), Ñ
QöåíòI – òåìïåðàòóðíûé êðèòåðèé â öåíòðå çàãîòîâêè â êîíöå I èíòåðâàëà
töåíòI = 975 – 0,68*(975 – 20) = 325,6 Ñ
Ñðåäíÿÿ ïî ñå÷åíèþ òåìïåðàòóðà çàãîòîâêè â êîíöå I èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
tìIê + töåíòI 600 + 325,6
tI-II = 2 , Ñ tI-II = = 462,8 Ñ
2
3.2 Ðàñ÷åò íàãðåâà ìåòàëëà âî II èíòåðâàëå
Òåìïåðàòóðà ïîâåðõíîñòè ìåòàëëà èçìåíÿåòñÿ îò tìIIí, Ñ = 600 Ñ, äî tìIIê, Ñ = 1000 Ñ.
Òåìïåðàòóðà ãàçà èçìåíÿåòñÿ îò tãIIí , Ñ = 1150 Ñ, äî tãIIê, Ñ = 1300 Ñ.
Ñðåäíèå çà èíòåðâàë òåìïåðàòóðû:
tíìII + têìII 600 + 1000
tìII = 2 , Ñ tìII = 2 = 800 C
tíãII + têãII 1150 + 1300
tãII = 2 , Ñ tãII = 2 = 1225 Ñ
tìII + tãII 800 + 1225
têII = 2 , Ñ têII = 2 = 1013 Ñ
Ñðåäíÿÿ âî II èíòåðâàëå ïëîòíîñòü ïîòîêà ðåçóëüòèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ìåòàëëà
qìIIðåç = Ñ0*À [( tãII + 273)4 – ( tìII + 273)4 ] + Ñ0*Â [( têII + 273 )4 – ( tìII + 273)4]
100 100 100 100
1125 + 273 800 + 273 1013 + 273
qìIIðåç = 5,7*0,76 [( )4 – ( )4] + 5,7*0,3 [( )4 –
100 100 100
800 + 273
( )4] = 132097,9 Âò/ì2
100
Ñðåäíèé çà II èíòåðâàë êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è èçëó÷åíèåì
qìIIðåç 132097,9
£IIèçë = , Âò/ì2*Ê £IIèçë = = 310,8 Âò/ì2*Ê
tãII – tìII 1225 - 800
Ïðèìèì êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è êîíâåêöèåé £êîíâII = 15 Âò/ì2*Ê
Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è
£∑1I = £IIêîíâ + £IIèçë, Âò/ì2*Ê , £∑1I = 15 + 310,8 = 325,8 Âò/ì2*Ê
Êðèòåðèé Áèî
£∑II*S 325,8 * 0,35
ÂiII = = 30,2 = 3,8
λ
Òåìïåðàòóðíûé êðèòåðèé
tãII - têìII 1225 - 1000
QïîâII = tãII – tI-II = = 0,3
1225 – 462,8
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü II èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
0,4*0,12
τII = F0II S2 , Ñ τII = = 18182 Ñ, 18182 : 3600 = 5÷àñîâ
à 0,0000055
Òåìïåðàòóðà â öåíòðå çàãîòîâêè â êîíöå II èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
töåíòII = tãII - QöåíòII *( tãII – tI-II), Ñ töåíòII = 1225 – 0,6*(1225 – 462,8) = 767,7 Ñ
Ñðåäíÿÿ ïî ñå÷åíèþ òåìïåðàòóðà çàãîòîâêè â êîíöå II èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
têìII + töåíòII 1000 + 767,7
tII -III = , Ñ tII -III = 2 = 884 C
2
III èíòåðâàë
Òåìïåðàòóðà ïîâåðõíîñòè ìåòàëëà èçìåíÿåòñÿ îò tíìIII, Ñ = 1000, äî têìIII, Ñ = 1250
Òåìïåðàòóðà ãàçà èçìåíÿåòñÿ îò tíãIII, Ñ = 1300, äî têãIII, Ñ = 1400.
Ñðåäíèå çà èíòåðâàë òåìïåðàòóðû:
tíìIII + têìIII 1000 + 1250
tìIII = 2 , Ñ tìIII = = 1125 Ñ
2
tíãIII + têãIII
tãIII = , Ñ 1300 + 1300
2 tãIII = = 1300 Ñ
2
tìIII + tãIII 1125 + 1300
têIII = , Ñ têIII = 2 = 1213 C
2
Ñðåäíÿÿ â III èíòåðâàëå ïëîòíîñòü ïîòîêà ðåçóëüòèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ìåòàëëà
qìIIIðåç = Ñ0*À [( tãIII + 273)4 – ( tìIII + 273)4 ] + Ñ0*Â [( têIII + 273 )4 –
100 100 100
tìIII + 273
( )4] , Âò/ì2
100
1300 +273 1125 + 273 1213 +173
qìIIIðåç = 5,7*0,76 [( )4 – ( )4] + 5,7*0,3[ ( )4 –
100 100 100
1125 + 273
( 100 )4] = 117767,6 Âò/ì2
Ñðåäíèé çà III èíòåðâàë êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è èçëó÷åíèåì
qìIIIðåç 117767,6
£IIIèçë = tãIII – tìIII , Âò/ì2*Ê £IIIèçë = = 673 Âò/ì2*Ê
1300 - 1125
Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è
£∑1II = £IIIêîíâ + £IIIèçë, Âò/ì2*Ê , £∑1II = 15 + 673 = 688 Âò/ì2*Ê
Êðèòåðèé Áèî
£∑III*S 688*0,35
ÂiIII = = 28,5 = 8,5
λ
Òåìïåðàòóðíûé êðèòåðèé
tãIII - têì 1300 - 1250
QIIIïîâ = = = 0,1
tãIII – tII-III 1300 - 884
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü III èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
0,6 * 0,12
τIII = F0III *S2, Ñ τIII = = 18154 :3600 = 5÷àñîâ
à 0,0000055
Òåìïåðàòóðà â öåíòðå çàãîòîâêè â êîíöå III èíòåðâàëà ïåðèîäà íàãðåâà
töåíòIII = tãIII - QöåíòIII *( tãIII – tII-III), Ñ töåíòIII = 1300 – 0,8(1300 – 884) = 1009 Ñ
Ïåðåïàä òåìïåðàòóð ïî ñå÷åíèþ çàãîòîâêè â êîíöå ïåðèîäà íàãðåâà
∆tíà÷ = têì – töåíòIII, Ñ ∆tíà÷ = 1250 – 1009 = 241 Ñ
Îáùàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü ïåðèîäà íàãðåâà
τí = τI + τII + τIII, C τí = 2 + 5 + 5 = 12÷àñîâ
