Расчет установок инфракрасного нагрева

Задача расчета. Определить необходимую энергетическую облученность нагреваемого материала (тел), рассчитать время нагрева и площадь облучаемой поверхности, выбрать излучатели и разместить их в установке.

Исходные данные. Температура нагреваемого материала, его оптические и теплофизические свойства, производительность установки или скорость подачи материала, допустимая скорость нагрева и др.

Последовательность расчета. Необходимая энергетическая облученность, Вт/м²,

, (15.1)

где: α – суммарный (конвекцией и излучением) коэффициент теплоотдачи от нагреваемого тела к окружающей среде (в практических расчетах принимают 18…24 Вт/(м^{2 0}С); t – конечная температура нагрева тела, ⁰С; t_B – температура воздуха в установке, принимаемая ориентировочно на 10⁰С выше начальной температуры тела t_H; - отношение площадей полной поверхности А к облучаемой ее части А₀; ξ – коэффициент поглощения излучения телом.

Продолжительность нагрева, с

, (15.2)

где величина В, ⁰С/с, D, с^-1 определяют по формулам

, (15.3)

, (15.4)

где: q – скорость испарения, кг/(м²с); σ=A/V – отношение площади полной поверхности облучаемого тела к его объему, м^-1; r – удельная теплота испарения, Дж/кг; с- удельная теплоемкость облучаемого тела, Дж/(кг⁰С); р – плотность облучаемого тела, кг/м³.

При нагреве (прогреве) тел, когда испарением влаги можно пренебречь, ⁰С/с

. (15.5)

Скорость перемещения тела под излучателями, м/с

v=G/pbδ, (15.6)

где: G – производительность установки, кг/с, b – ширина площади облучаемой поверхности (ширина транспортера, заполняемого облучаемым телом), м; δ – толщина облучаемого тела (слоем материала), м.

Площадь облучаемой поверхности, м²,

А₀=bvτ. (15.7)

Дата добавления: 2014-10-22