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.
enheterna är cylindriska, och röret passerar
centralt genom dem på matningsrullar mellan
ugnarna.
Varje ugn har fyra gasbrännare, placerade
radiellt i riktning mot röret. Brännarna ger liög
gashastighet varför man får god konvektiv
värmeöverföring. Vi har gjort
temperaturmätningar med termoelement fastsvetsade vid
rörväggen och jag har med ledning av resultaten
och kännedom om temperaturen i ugnarna
beräknat värmeöverföringen genom strålning. Vid
ett prov fann jag att bara 47 % av den
värmemängd som röret absorberat överfördes genom
strålning. Vid ett annat prov blev motsvarande
siffra 43,5 %.
Vid beräkningen antogs att emissionsfaktorn
stiger från 0,5 vid 20°C till 0,8 vid 600°C. Då
ett mindre fel i ugnstemperaturen ger ett
relativt stort fel vid beräkning av
värmeöverföringen, liar denna också beräknats för
ugns-temperaturer 100°C över mätvärdena. Den
kon-vektiva värmeöverföringens andel blev härvid
38—40 °7c. Detta visar att vid användning av
brännare för hög gashastighet överförs en
avsevärd del av värmet genom konvektion.
Modellförsök och driftprov
Ett svårlöst problem vid konstruktion av en
modell är valet av skala. Modellen skall
nämligen ge mätresultat som är representativa för
de storheter man önskar mäta. För valet av
skala krävs kännedom om likformighetslagar
ocli modellteori13,10.
För strömningsundersökningar i kall modell
används Reynolds’ tal, ekv. (2), som
likformighetsbetingelse, varför modellens skala skall
väljas så att detta tal blir detsamma för modellen
som för den verkliga ugnen. Då gasers
kine-matiska viskositet stiger starkt med
temperaturen kan t.ex. samma gashastighet som skall
användas i ugnen vid 1 200°C användas vid
20°C i en modell i skalan 1:14. Vid
användning av vatten som medium i samma modell
skall hastigheten sänkas betydligt därför att
vattens viskositet är mycket mindre än gasens.
Genom att relativt låg hastighet kan användas
i vattenmodeller är de särskilt lämpliga för
okulärt studium av strömning. De används
också vid studium av brännare och
brännkamrar.
Jämförelser av modell- ocli driftprov liar
gjorts för martinugnar17, t.ex. vid kylning av
valvet med luftridåer. Efter en serie
modellprov gjordes driftprov vilka efter vissa mindre
ändringar av intag ocli luftmängd gav eii
avsevärd ökning av valvets livslängd; några prov
gav 50—60 % ökning.
Strömningen i gropugnar liar även studerats
med kalla modeller. Även om större delen av
värmet överförs till götet genom strålning, är
gasens rörelse av väsentlig betydelse för
uppnående av tillfredsställande
temperaturjämnhet. Inverkan av faktorer som gasens
utströmningshastighet från brännaren i förhållande till
gropens dimensioner, brännarens placering och
inriktning, rökgasutloppets placering m.m. kan
lätt studeras i modell. Med denna kan också
visas hur götens placering i gropen påverkar
gasens strömning. Driftprov har visat att götens
placering är utslagsgivande för
temperaturjämnheten.
Litteratur
1. Douglas, W J M & Churchill, S W: Recorrelation of
data for convectiue heat transfer between gases and single
cylinders ivith large temperature differences. Chem. Engng
Progr. Symposium Ser. 51—52 (1955—1956).
2. Van Langen, J M: Preliminary measurements of the
heat-transfer to the bottom of the "Delft" model furnace.
Document nr F60, Ijmuiden 1958.
3. Grober, II, Erk, S & Grigull, U: Die Grundgesetze der
Wärmeübertragung. Berlin (Göttingen) Heidelberg 1955.
4. Wartmann, R: Berechnung des Aufheizvorganges von
Stahlblöcken und Vergleich mil Messergebnissen. Ståhl u.
Eisen 79 (1959) s. 703—711.
5. Jackson, R, Sarjant, R J, Wagstaff, J B, Eyres, N R,
ITartree, D E & Ingham, I: Variable heat flow in steel. J.
Iron & Steel Inst. 150 (1944) s. 211—268.
6. Riemann, \V: Bedeutung der Wärmewirtschaft fär die
Warmformgebungsbetriebe in einem Edelstahlwerk. Ståhl u.
Eisen 73 (1953) s. 721—727.
7. Terlecki, E: New views ön the method of heating steel
for plastic working. Hutnik 1952 s. 37—42; på engelska J.
Iron & Steel Inst. Translation 460 1953.
8. Cook, P M & Stringer, J O: Increased heating råtes for
steel ingöts. J. Iron & Steel Inst. 18i (1956) s. 309—315.
9. Tholander, E: Nätansluten elektrisk smidesugn med
motståndselement av ny typ. Sveriges Mekanförbund SM
590127, 1959.
10. Edström, J O: Glödskalsbildning på 18-8-stål i
värm-ugnsatmosfär. Jernk. Ann. 341 (1957) s. 105—145.
11. Baukrowitz, G: Einfluss der Ofenatmosphäre auf Abbrand
und Randentkohlung in einem Kleinslossofen.
Werkstatts-technik 49 (1959) s. 113—116.
12. Edström, J O & Eriksson, S E: Avkolningshastighelens
temperaturberoende. Jernk. Ann. 138 (1954) s. 414—422.
13. Dunnington, B \v, Beck, F II & Fontana, M G: The
mechanism of scale formetion in iron at high temperature.
Corrosion 8 (1952) s. 2—13.
14. Moreau, J & Cagnet, M: The scaling of billets. Met.
Treatm. & Drop Forging 1957 s. 362—366.
15. Johnsto ne, R E & Thrixg, M W: Pilot plants, models
and scale-up melhods in chemical engineering. New York—
Toronto—London 1957.
16. Weber, M: üas Åhntichkeitsprinzip der Physik und seinc
Bedeutung für das Modellversuchswesen. Forschung 11 (1940)
s. 49—57.
17. Chesters, J II, Holden, C & Robertson, A D: Protection
of refractories by moving air curtains. J. Iron & Steel Inst.
185 (1957) s. 177—250.
Fig. 9. Det vid
värmning av
stdl i
bränsle-eldad ugn
bildade oxidskiktets
byggnad11.
550 TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 19
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
