Конструкции экранов

Охлаждение теплоизлучающих поверхностей

Для снижения тепловых, излучений от наружных поверхностей печей наиболее эффективно водяное, охлаждение. При этом температура наружной поверхности не превышает температуру отходящей воды (35-40°С). Например, интенсивность облучения от водоохлаждаемой заслонки мартеновской печи не превышает 0,6 кал/(см²·мин), тогда как от нёохлаждаёмой она достигает 5 кал/(см²·мин).

Водоохлаждение отдельных деталей печи вызывает дополнительные тепловые потери, но в то же время повышает стойкость элементов, находящихся в тяжелых температурных условиях. В связи с интенсификацией работы тепловых агрегатов расширяется применение водяного охлаждения, особенно в высокотемпературных печах.

Применение броневых холодильников горна в доменных печах, охлаждаемых рам и заслонок в мартеновских печах, охлаждаемых кристаллизаторов в электрошлаковых и вакуумно-дуговых печах водоохлаждаемых газогенераторов, вагранок, ватержакетных и гарниссажных плавильных печей, разного назначения улучшает условия труда рабочих и повышает технико-экономические показатели производства. Поэтому при проектировании печей следует отдавать предпочтение конструкциям с развитым охлаждением, наружных поверхностей.

Испарительное охлаждение не позволяет снизить температуру наружной поверхности элементов ниже температуры кипения воды в системе (110-140°С в зависимости от рабочего давления). Вследствие этого применение испарительного охлаждения элементов печи, находящихся в рабочей зоне, требует дополнительной теплоизоляции или экранирования. В противном случае эти элементы должны охлаждаться проточной водой.

Экраны и завесы можно разделить на три типа:

- непрозрачные;

- полупрозрачные;

- прозрачные.

В непрозрачных экранах поглощаемая энергия электромагнитных колебаний, взаимодействуя с веществом экрана, превращается в тепловую энергию. При этом экран нагревается и, как всякое нагретое тело, излучает электромагнитные колебания. Излучение поверхностью экрана, противолежащей экранируемому источнику, условно рассматривается как пропущенное экраном излучение источника.

В прозрачных экранах пропущенное излучение, взаимодействуя с веществом экрана, минует стадию превращения в тепловую энергию и распространяется внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость, через экран.

К типу I относятся металлические водоохлаждаемые и футерованные, асбестовые, альфолевые, алюминиевые экраны.

К типу II относятся экраны из металлической, сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой; все эти экраны могут орошаться водяной пленкой.

К типу III относятся экраны из различных стекол: силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу, вододисперсные завесы.

По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражательные, теплопоглотительные и теплоотводящие. Однако это деление в известной мере условно, так как каждый: экран обладает способностью отражать, поглощать и отводить тепло. Отнесение экрана к той или иной группе производится в зависимости от того, какая способность более сильно выражена. Усиление и использование других способностей экрана улучшает его защитные свойства. Для этого при конструировании экрана надо стремиться получить низкую степень черноты e обеих поверхностей его (как у теплоотражательных экранов), высокое тёрмическое сопротивление (как у теплопоглотительных экранов) и благоприятные условия для естественного движения воздуха вдоль экрана (для конвективного теплоотвода).

Дата добавления: 2015-06-28