5.3. Особенности нагрева и охлаждения металла и выбор расчетных участков

Расчетные участки для термических печей совмещают с технологическими зонами (нагрев, выдержка, различные виды охлаждения). Для повышения точности расчетов технологические зоны можно разбивать на несколько расчетных участков, при этом желательно совмещать такие участки с зонами отопления (регулирования), так как это упрощает дальнейшие расчеты размеров и тепловых мощностей зон.

ТАБЛИЦА 5.1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛИСТОВ И ПОЛОСЫ

В термических печах стремятся получать максимальную равномерность нагрева, поэтому система отопления обычно состоит из многочисленных, сравнительно небольших источников тепла, распределенных по длине печи (главным образом по боковым стенам, но иногда на своде и на поду). При низких температурах в рабочем пространстве печи применяют вынесенные и подподовые топки, а для повышения равномерности нагрева и увеличения конвективной теплоотдачи — внутреннюю и внешнюю циркуляцию. Таким же образом рассредоточивают и систему охлаждения металла.

Рис. 5.1. Сравнительная характеристика способов охлаждения листов и ленты;
I — в камере с тонкой футеровкой; II- в камере с воздухоохлаждаемыми трубами; III — в камере с водяными кессонами; IV — на воздухе; V — в камере со струйной обдувкой воздухом или газом (кроме водородсодержащих); VI — в камере с распыливанием воды; 1 — светлая поверхность металла; 2 - окисленная поверхность металла; 3 и 4 — подача воды 0,6 и 6 м3 /ч на 1 м2 поверхности

В связи с рассредоточением средств нагрева или охлаждения и меньшей теплотехнической массивностью нагреваемых изделий для термических печей более характерен камерный режим нагрева или охлаждения на расчетных участках, т. е. постоянная температура средств нагрева или охлаждения.

Очень часто при расчете термических печей приходится иметь дело с теплотехнически тонким металлом. В этом случае принятие постоянной температуры средств нагрева или охлаждения является обязательным, так как решения уравнения теплопроводности для тонких тел получены при постоянной температуре среды (см. табл. 2 введения).