Поверхности нагревательных

где a — коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на поверхности нагреваемой среды, ккал1(м2-ч-°-С); tB — температура пленки конденсата, обращенной к пару, равная температуре насыщения при данном давлении, °С; tc — температура пленки, конденсата на границе поверхности охлаждающей среды, равная температуре поверхности среды, °С.

На заводе фирмы «Бадкок Вилкох» (США) для уменьшения окалинообразования и обезуглероживания при нагреве металла до 1300 °С подают в нагревательную печь жидкий алкол бора, который при нагреве образует мельчайшие частицы ангидрида бора. Они, прилипая к поверхности нагреваемой заготовки и сплавляясь с окалиной, образуют полурасплавленную пленку, которая впоследствии предохраняет поверхность заготовки от окалинообразования и от обезуглероживания.

Как уже говорилось, во избежание интенсивного отложения накипи воду желательно испарять при низких температурах. Известно, что испарение воды может происходить при любой температуре существования жидкой фазы, если только над поверхностью раздела парциальное давление паров ниже давления насыщения. Такое испарение называется молекулярным. Оно применяется, в частности, в плавучих аварийных солнечных опреснителях, выполняемых в виде прозрачных буйков. Внутри буйка на зачерненной поверхности, нагреваемой солнцем, испаряется морская вода, а пар конденсируется на наружной поверхности. В обычных условиях скорость молекулярного испарения в десятки раз ниже, чем при кипении. Основной помехой испарению является воздух, молекулы которого препятствуют отводу частиц пара от поверхности раздела. По мере удаления воздуха скорость испарения увеличивается и приближается к таковой при кипении. Для этого нужно либо откачивать воздух, как в вакуумных испарителях, что усложняет установку, либо увеличивать температуру жидкости до значений, при которых парциальное давление пара .равно давлению окружающей среды, и воздух таким образом вытесняется паром, как в обычных испарителях избыточного давления.

Рассмотрим теплообмен двух соседних труб пакета, обтекаемого потоком. Температуры на поверхности обеих труб одинаковы. Это означает, что тепловые граничные условия в каждом поперечном сечении имеют вид tcri = tCTi+l, где i — номер трубы. При локальном моделировании обогревается одна из этих труб и tCTi Ф tCTi+i- Соответственно будут деформироваться температурные поля, что схематически и изображено на рис. 2-1. Такая деформация температурного поля изменяет величину dt/dn около поверхности нагреваемой трубы и, в соответствии с формулой (2-27), изменится величина коэффициента теплоотдачи а.

Сварка алюминиевых сплавов усложнена плохой сплавляемостью металла, потому что на поверхности нагреваемой детали образуется пленка плотного, химически стойкого и тугоплавкого оксида. Температура плавления оксида 2160, алюминия 659 °С. При нагреве до 400...500 °С сплав теряет прочность и деталь может разрушиться даже под действием собственного веса. Коэффициент линейного расширения материала в 2 раза, а теплопроводность в 3 раза больше, чем у стали, что способствует появлению значительных остаточных напряжений в свариваемых деталях. Большая растворимость водорода в расплавленном металле способствует образованию пор.

Важным достоинством эндотермической атмосферы является возможность регулировать содержание углерода на поверхности стали по температуре точки росы и, следовательно, автоматизировать процесс термической обработки с обеспечиванием качества обрабатываемых изделий. Для этого пользуются кривыми равновесия между эндотермической атмосферой с разной температурой точки росы и сталью (фиг. 141), которые получены методом прямого измерения результатов нагрева в промышленных печах. Эти кривые показывают, что чем выше температура точки росы, тем ниже будет содержание углерода на поверхности нагреваемой стали. С повышением температуры печи понижается точка росы.

Если температура точки росы постоянна, то чем выше температура печи, тем ниже содержание углерода на поверхности нагреваемой стали. Температура точки росы определяется особым прибором, например по изменению удельного электросопротивления насыщенного раствора соли (LiF) в зависимости от влажности атмосферы.

Однако цвета побежалости, позволяют судить только о темпера-•туре поверхности нагреваемой детали, сердцевина которой может иметь более низкую температуру. Поэтому за исключением особых случаев, когда производится отпуск только поверхности детали, определять температуру по цветам побежалости не рекомендуется.

энергетической точки зрения индукционный нагрев достаточно полно характеризуется двумя параметрами: значениями удельной мощности и времени нагрева. Удельной мощностью называется мощность, переходящая в теплоту в одном квадратном сантиметре поверхности нагреваемой детал:;; измеряется обычно в кВт/см2. Величина удельной мощности обусловливает скорость нагрева детали. Очевидно, что чем больше удельная мощность, тем быстрее осуществляется нагрев.

Выбранная частота при заданной глубине нагрева определяет удельную мощность-ро (мощность электрического тока, кВт, приходящуюся на 1 см^ поверхности нагреваемой детали), и время нагрева. Чем большей глубины нагрева требуется достигнуть при заданной частоте, тем меньшие удельные мощности следует применять. Зная удельную мощность, можно определить требуемую мощность генератора;

ния расхода воды в них. Считается, что сеть регулируется хорошо, когда изменение расхода воды одного участка не оказывает заметного влияния на расходы воды в других участках. Двухтрубная вертикальная система (рис. 23.4, а) хорошо регулируется и допускает в сравнении с другими системами несколько меньшие поверхности нагревательных приборов, но расход труб в этом случае примерно в 1,5 раза больше, чем для однотрубной системы. Ранее при строительстве многоэтажных зданий применялась только такая система. В последнее время она используется редко, обычно для двух-трехэтажных зданий.

Определение поверхности нагревательных приборов

Двухтрубная вертикальная система (рис. 25.3,а) [17] хорошо регулируется и допускает в сравнении с другими системами несколько меньшие поверхности нагревательных приборов, но расход труб в этом случае примерно в полтора раза Дольше, чем для однотрубной системы. Ранее при строительстве многоэтажных зданий применялась толькс такая система. В последнее время она используется редко, обычн<^ для двух-трехэтажных зданий.

где q — удельные теплопотери зданий, т. е. тепловые потери на 1°С разности внутренней и наружной температур; е0т — безразмерная тепловая нагрузка отопительной системы, вот определяется по формуле (4.0), в которой WM=WT, a kF относится к установленной поверхности нагревательных приборов; WT — эквивалент расхода теплоносителя (горячей воды), поступающей Е отопительную установку; /в, ta — внутренняя и наружная температуры.

Аналогичное применение в аппаратостроении имеют биметаллы никель — платина и медь-—платина. Толщина слоя платины внутри трубы испарительных аппаратов 0,05—0,075 мм, на наружной поверхности нагревательных змеевиков 0,05—0,1 мм, на медных прутковых анодах до 0,037 мм.

Аналогичное применение в аппаратостроении имеют биметаллы никель — платина и медь-—платина. Толщина слоя платины внутри трубы испарительных аппаратов 0,05—0,075 мм, на наружной поверхности нагревательных змеевиков 0,05—0,1 мм, на медных прутковых анодах до 0,037 мм.

чаи самовольного изменения поверхности нагревательных приборов. Совершенно неудовлетворительно качество выпускаемых регу-

Однако вертикальная неравномерность теплового режима остается и в однотрубных системах. Эта неравномерность усиливается при обычно наблюдаемом самозольном увеличении поверхности нагревательных приборов. Характерным примером в этом отношении может служить случай, описанный Ю. П. Соколовым [Л. 32]. Он приводит такую картину расчетных и фактических поверхностей нагревательных приборов по одному из проверенных стояков испытанной им системы жилого дома в г. Москве:

ху — вниз» при равномерном завышении поверхности нагревательных приборов kF (в относительных единицах) составят:

Можно удовлетвориться замером только температур выходящей воды. Эти температуры должны сравниваться с проектными и могут быть одинаковыми, а в однотрубных системах со скользящими перепадами температур— и разными. Определить, как была рассчитана однотрубная система, можно также по установленной поверхности нагревательных приборов в одинаковых стояках.

Если в двухтрубных системах работа каждого нагревательного прибора может быть проверена отдельно от теплопотерь помещения (если пренебречь изменением теплоотдачи прибора при колебаниях температуры помещения), то в однотрубных системах этого практически сделать нельзя. Большая степень взаимного влияния в однотрубных системах нагревательных приборов друг на друга и плохое качество регулировочных кранов заставляют весьма тщательно подходить к определению необходимой поверхности нагревательных приборов и точно ее выдерживать при монтаже. К сожалению, это встречается далеко не всегда.