網(wǎng)站編輯：admin │ 發(fā)表時(shí)間：2025-03-11 │

在工業(yè)爐中，由于工藝及熱工制度的不同，不同爐子的爐膛熱交換也不同。某些爐子甚至同一爐膛內(nèi)不同地帶也有不同的熱交換。在間歇式爐中，同一地帶因時(shí)間不同存在著不同的熱交換。因此，在熱交換計(jì)算中，一定要按爐窯的實(shí)際工作情況具體分析后計(jì)算。

由于上述原因，工業(yè)爐內(nèi)熱交換是比較復(fù)雜的，有時(shí)難以從理論上完全分析清楚，但在工程上可根據(jù)某些近似爐子工作狀態(tài)下的假定條件，按傳熱的基本理論進(jìn)行爐內(nèi)熱交換計(jì)算，并按實(shí)際情況進(jìn)行修改。

此次將重點(diǎn)說明當(dāng)爐氣溫度和黑度在整個(gè)爐膛中呈均勻分布時(shí)，連續(xù)式加熱爐爐膛輻射熱交換的計(jì)算方法。在這種均勻輻射傳熱的情況下，爐氣向每m2爐壁或物料的輻射熱量均等于ε₁σ₀T ₁⁴  ，其中ε₁為爐氣黑度，T₁為爐氣絕對(duì)溫度。實(shí)際上，爐氣分布絕對(duì)均勻是不可能的。但是有些爐子的情況與此相接近，或者以爐氣均勻分布為其理想情況。因此，分析這種情況下的爐膛熱交換是有現(xiàn)實(shí)意義的。為了簡化起見，在分析和推導(dǎo)爐膛輻射熱交換的計(jì)算公式時(shí)作了如下的假定：

第一，爐膛是一個(gè)封閉體系；

第二，爐膛內(nèi)各處的氣體溫度都相等；

第三，爐壁和物料表面的溫度都是均勻的；

第四，從爐膛和物料表面反射出來的射線密度都是均勻的；

第五，氣體對(duì)輻射射線的吸收率在任何方向上都是一樣的；

第六，氣體的吸收率等于氣體的黑度，其值只決定于氣體溫度；

第七，爐壁和物料表面都具有灰體性質(zhì)，即黑度不隨溫度而改變；

第八，氣體以對(duì)流方式傳給爐壁的熱量，恰等于爐壁對(duì)外的散熱量，即在輻射熱交換中爐壁的熱量收支相等。

在上述假設(shè)條件下，可導(dǎo)出爐氣和物料之間輻射熱交換公式為

式中Q₂------爐氣對(duì)物料之間的輻射熱交換量，即金屬所得的輻射熱（W）；

     C------導(dǎo)來輻射系數(shù)（W/ m²*K⁴），其值小于5.67；

     T₁------爐內(nèi)溫度（K）；

     T₂------物料溫度（K）；

     F₂------物料的輻射換熱面積（m²）。

十分明顯，爐膛輻射熱交換計(jì)算的主要內(nèi)容是確定導(dǎo)來輻射系數(shù)。

在分析和推導(dǎo)爐膛熱交換的計(jì)算公式時(shí)，公式中所有的符號(hào)統(tǒng)一為：T代表絕對(duì)溫度，ε代表黑度，代表角系數(shù)，F代表輻射換熱面積，Q代表熱流量。各種符號(hào)的下腳碼1、2、3各代表爐氣、物料、爐膛，例如角系數(shù)₃₂代表爐膛對(duì)物料的角系數(shù)。