Водяное (проточное) охлаждение
Водяное охлаждение обеспечивает интенсивный отвод тепла от детали или элемента печи. Значение коэффициента теплоотдачи а зависит от плотности теплового потока, конструкции детали, температуры и скорости охлаждающей воды и ряда других факторов и находится в пределах 102 – 105 Вт/м2×К. Детали печей не защищенные футеровкой воспринимают тепловые потоки в среднем 200 – 800 кВт/м2, а футерованные или покрытые гарнисажем от 5 до 150 кВт/м2.
Особенностью водяного охлаждения является низкий допустимый уровень нагрева воды. При нагреве до 40 – 60°С из воды происходит выпадение солей, образование шлама, накипи на стенке. Средний коэффициент теплопроводности накипи 0,3 Вт/(м×К). Это приводит к росту термического сопротивления стенки и повышению ее температуры. Поэтому воду нагревают только до 35 – 50°С или в среднем на 10°С, что приводит к очень большим ее расходам. Применение оборотного цикла и химической очистки воды хоть и удорожает систему охлаждения, но в целом оказывается целесообразным.
Из опыта известно, что средняя расходная скорость воды для предотвращения осаждения механических взвесей в детали не должна быть меньше 0,8 м/с. Другим условием при выборе скорости является создание такой циркуляции, при которой для заданной плотности теплового потока на деталь не возникало бы местное кипение.
Для выбора минимальной скорости можно использовать эмпирическую формулу, м/с
, (87)
где q – плотность теплового потока, кВт/м2; dЭ – эквивалентный диаметр полости охлаждаемой детали, м.
Так для охлаждения рам и кессонов мартеновской печи минимальная скорость для предотвращения местного кипения равна 2 – 5 м/с, для фурм и холодильников доменной печи 0,5 – 3 м/с, для глиссажных труб методических печей 1 – 1,2 м/с. Отсюда следует, что в охлаждаемых деталях сложной конфигурации невозможно создать условия, предотвращающие поверхностное кипение и образование накипи. Таким образом водяное охлаждение не устраняет опасности прогара в местах накипи и прорыва воды.
Начиная с 1950 г. на металлургических заводах страны стали переходить с водяного охлаждения на испарительное.
Дата добавления: 2015-11-10; просмотров: 1406;