Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 20 - Värmeöverföring i bränsleeldade industriugnar, av Per-Olof Strandell
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ning. Experimentella data saknas dock för de
hastigheter och temperaturer som är aktuella.
Vidare gäller ekv. (3) bara under förutsättning
att gashastigheten är konstant uppströms
godset. I praktiken får man emellertid räkna med
ett antal relativt klena gasstrålar som drar med
sig en gasström i vilken gashastigheten varierar
starkt.
Värmningshastighet
Känner man värmeövergångstalen kan man
beräkna värmningshastigheten för specificerat
material och givna dimensioner. Detta problem
är ingående behandlat i litteraturen, och det
finns diagram utarbetade för beräkning av
kylning och värmning av plattor, cylindrar och
sfärer3.
Härvid har i princip tre olika typfall
analyserats, fig. 4. Om värmeövergångstalet är
konstant (fig. 4 a) närmar sig godstemperaturen
asymptotiskt omgivningens temperatur. Om
yttemperaturen stiger med konstant hastighet till
ett visst slutvärde får man en konstant
eftersläpning på temperaturen inuti godset (fig.
4 b). Vid en plötslig höjning av yttemperaturen
får man en med tiden varierande
temperaturfördelning i godset (fig. 4 c). Sistnämnda fall
motsvarar ett oändligt stort
värmeövergångstal.
För beräkning av värmningsförloppen
använder man materialets
temperaturledningsförmåga a = l/CQ, där l är värmeledningsförmåga,
c specifika värmet och g tätheten. Om a är
konstant blir at/af en karakteristisk dimensionslös
storhet som är lämplig att använda vid
beräkningarna; här betecknar t tiden och x en
karakteristisk längd, t.ex. halva godstjockleken i
en platta eller radien i en cylinder. För
likformiga kroppar blir temperaturfördelningen
beroende av storheten at/nf. Sålunda får man
samma skillnad i temperatur mellan yta och
kärna i två plattor av samma material, om
värmningstiden väljes proportionell mot
kvadraten på plåttjockleken.
För material som under värmningen
undergår omvandlingar, t.ex. stål, måste hänsyn tas
till omvandlingsvärmet. Detta kan man göra
genom att räkna in omvandlingsvärmet i en
"fiktiv" temperaturledningsförmåga, fig. 5.
Värmning av långa stålcylindrar har
numeriskt analyserats av Wartmann4, som härvid
antagit linjär stegring av yttemperaturen till
ett konstant värde, fig. 6. Temperaturförloppet
motsvarar fig. 4 b för uppvärmningen och 4 c
för utjämningen av temperaturen.
De i litteraturen angivna diagrammen för
beräkning av värmningsförloppet är i regel
baserade på konstant temperaturledningsförmåga
och konstant värmeövergångstal. Vid
snabb-värmning av stål som har starkt varierande
temperaturledningsförmåga är det därför ovisst
om dessa metoder på ett riktigt sätt återger
värmningsförloppet. I varje fall kan man inte
med sådana diagram studera slutfasen, vilken
är av speciellt intresse vid snabbvärmning.
Fig. 4. Värmningsförlopp; a konstant värmeövergångstal, b konstant
temperaturändringshastighet, c momentan höjning av yttemperaturen;
H’, yttemperatur, §0 temperatur i kroppens mitt, &æ omgivningens
temperatur, t tid.
En beräkning av förloppet enligt
Binder-Schmidts grafiska metod har gjorts för
värmning av en cylinder av kolstål med 0,1 % C
med 100 mm diameter i en ugn med 1 600° G
väggtemperatur. Det liar antagits att värmet
helt överförs genom strålning från väggen. För
olika delar av cylindern har sedan
temperaturen uppritats som funktion av tiden, fig. 7.
Emedan man vid denna metod antar
temperaturledningsförmågan konstant i varje steg
och man utgår från yttemperaturen, kommer
temperaturkurvorna för centrum och andra
partier att förvrängas. Omvandlingsvärmet, som
är inlagt inom området 700—750°C för
yttemperaturen gör att inflexionspunkten för
cent-rumtemperaturkurvan erhålles vid 350° C i
detta fall, vilket icke är riktigt.
Temperaturförloppet i slutet av värmningen påverkas dock
Fiktiv tempeta
tur-lednirigsförmåqo
Fig. 5. Fiktiv temperaturledningsförmåga; kolstål
med a 0,08 *lo C, b 0,80 °lo C, c 1,22 »lo C; legerade
stål med d 3,5 °lo Ni. 0,8 «lo Cr, 0,55 °/o Mn, e 13 °lo
Mn, f 28 "lo Ni, g 19 °U Cr, 8 "lo Ni, h 13 °/o Cr.
546 TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 19
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
