Integrált hőátadási elv a tokos kemencében

A tokos kemence hőcseréjében általában legalább három különböző hőmérsékleti zónára osztják: kemencegázra, kemencefalra és fűtött fémre. Ezek közül a kemencegáz Z hőmérséklete magas; a kemence falának hőmérséklete a második; a felhevített fém Z hőmérséklete alacsony. Ily módon a kemence és a kemencefal között, a kemencegáz és a fém között, valamint a kemencefal és a fém között hőcsere történik sugárzás és konvekció formájában, valamint hőveszteség is keletkezik a a kemence falának hővezetése (a A hőveszteség is bizonyos mértékben befolyásolja a kemence hőcseréjét).

1. A kemencegáz sugárzó hőátadása a fémnek Miután a kemencegáz által kisugárzott hő átkerül a kemence falára és a fém felületére, egy része magához vonzza, másik része pedig visszaverődik. A visszavert hőnek át kell jutnia a kemencét kitöltő kemencegázon, melynek egy részét a kemencegáz elnyeli, a fennmaradó részt pedig a szemközti kemencefalra vagy fémre sugározza ki, és ismételten kisugárzik.

2. Kemencegáz konvektív hőátadása fémre A meglévő lángkemencés kemencében a kemencegáz hőmérséklete többnyire 800℃~1400℃ tartományban van. Amikor a kemence gáz hőmérséklete 800°C körül van, a sugárzás és a konvekció hatása közel azonos. Ha a kemence gáz hőmérséklete meghaladja a 800°C-ot, a konvektív hőátadás csökken, míg a sugárzó hőátadás meredeken növekszik. Például, amikor egy acélgyárban a nyitott kandallós kemencegáz hőmérséklete eléri a körülbelül 1800 °C-ot, a sugárzó rész eléri a teljes hőátadás körülbelül 95%-át.

3. A kemencefal és a kemencetető sugárzásos hőátadása a fém felé hasonló az előzőhöz, és szintén ismétlődő folyamatos sugárzás. A különbség az, hogy a kemence falának belső felülete is konvektív módon veszi fel a hőt, és ez a hő továbbra is sugárzóan továbbítódik.

Csak akkor lehet jobb a tokos kemence használati hatása, ha a tokos kemence belső hőátadása egyenletes. A fenti tartalom elolvasása után meg kell értenie az integrált hőátadási folyamatot a tokos kemencében.