ch9冶金中的综合传热ujz.pptx
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1、l对流与辐射的综合传热对流与辐射的综合传热l间壁(炉气通过炉墙)的综合传热间壁(炉气通过炉墙)的综合传热l火焰炉内的综合传热火焰炉内的综合传热l换热器(间壁式换热器)换热器(间壁式换热器)l固定料层内热交换固定料层内热交换*l凝固传热凝固传热*主主要要内内容容第第9 9章章 冶金中的综合传热冶金中的综合传热*1第9章 冶金中的综合传热 总换热系数,9.1 9.1 对对流与辐射的综合传热流与辐射的综合传热*2第9章 冶金中的综合传热综合传热(对流、辐射、导热同时存在)换热量如何计算?9.1 9.1 对对流与辐射的综合传热流与辐射的综合传热*3第9章 冶金中的综合传热9.2 9.2 间间壁(炉气通
2、过炉墙)的综合传热壁(炉气通过炉墙)的综合传热*4第9章 冶金中的综合传热炉墙的综合传热过程分三个过程:p高温炉气以辐射和对流方式传给内壁p炉壁以传导方式由内壁传到外壁 9.2 9.2 间壁(炉气通过炉墙)的综合传热间壁(炉气通过炉墙)的综合传热*5第9章 冶金中的综合传热p外壁以辐射和对流方式传给周围空气 对稳态 q1=q2=q3=q9.2 9.2 间壁(炉气通过炉墙)的综合传热间壁(炉气通过炉墙)的综合传热*6第9章 冶金中的综合传热对n层平壁对n层圆筒壁如何减少炉墙的热损失?9.2 9.2 间间壁(炉气通过炉墙)的综合传热壁(炉气通过炉墙)的综合传热*7第9章 冶金中的综合传热例题例题9
3、-19-1、炉壁由三层组成,粘土砖(1=0.23m,1=1.2W/(m.);石棉粘土砖(2=0.03m,1=0.1W/(m.);红砖(1=0.24m,1=0.5W/(m.)。炉墙内烟气侧换热系数40 W/(m2.)、烟气温度1200;炉墙外空气侧换热系数15 W/(m2.)、空气温度20;试求通过该炉墙的热损失及炉墙内的温度分布。9.2 9.2 间间壁(炉气通过炉墙)的综合传热壁(炉气通过炉墙)的综合传热*8第9章 冶金中的综合传热解:如何求tw1、tw2、tw3?火焰炉的热交换机理相当复杂,高温炉气、炉壁、被加热的金属三者之间相互进行辐射热交换,同时炉气还以对流给热的方式向炉壁、金属传热。假
4、设:1)炉膛是一个封闭体系;2)高温炉气、炉壁、被加热的金属的温度均匀;3)辐射射线密度均匀,炉气对射线的吸收在任何方向一致;4)炉壁、金属黑度不变,炉气黑度等于吸收率;5)金属布满炉底,其表面非“自见”;6)炉壁内表面不吸收辐射热,即投射到该表面的辐射全部返回炉膛(通过炉壁传导的对外热损失近似认为由对流传给炉壁表面的热量来补给)。9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*9第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*10第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*11第9章 冶金中的综合传热l炉壁的有效辐射(投射
5、到炉壁上的热量):炉气的辐射+金属的有效辐射+炉壁的有效辐射投射到自身。即 l金属表面的有效辐射:金属本身辐射+金属对炉气辐射的反射+炉壁有效辐射的反射9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*12第9章 冶金中的综合传热其中系数Cgwm为炉气炉壁对金属的导来辐射系数。l金属吸收的净辐射换热量:Q=金属吸收辐射-金属自身辐射。(金属吸收辐射包括炉气对金属辐射而被金属吸收的部分和炉墙的有效辐射透过炉气后到达金属表面而被金属所吸收的部分)9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*13第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*第9章 冶金中
6、的综合传热14例题例题9-29-2、已知室状炉炉膛尺寸2.01.31.2m,炉底上紧排放20根钢坯加热,没有空隙,钢坯尺寸90901000m,已知钢坯黑度0.85,温度792;炉墙炉顶面积13.1m2;火焰温度1374,黑度0.55。试求金属得到的辐射热量。解:9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*15第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*16第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*17第9章 冶金中的综合传热9.3 9.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*18第9章 冶金中的综合传热9.3 9
7、.3 火焰炉火焰炉炉膛综合传热炉膛综合传热*19第9章 冶金中的综合传热目的目的节约燃料提高燃烧温度9.4 9.4 换热器(间壁式换热器)换热器(间壁式换热器)*20第9章 冶金中的综合传热分类分类结构特点结构特点 间壁材料间壁材料 流动方式流动方式 列管式、套管式、针状管式、辐射式等金属、陶瓷顺流、逆流叉流 换热器内流体的流动方式换热器内流体的流动方式(a)-顺流;顺流;(b)-逆流;逆流;(c)-叉流;叉流;(d)-折流;折流;(e)-顺叉流;顺叉流;(f)-逆叉流逆叉流9.4.1 9.4.1 换热器简介换热器简介*21第9章 冶金中的综合传热9.4.1 9.4.1 换热器简介换热器简介结
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