耐火磚內(nèi)部或兩個耐火磚之間如果存在溫度差,就會產(chǎn)生熱量,由高溫部分向低溫部分的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,這種熱量的轉(zhuǎn)移稱為傳熱。按物理本質(zhì)的不同,可分為傳導(dǎo)傳熱、對流給熱、輻射傳熱3中基本形式。
一:穩(wěn)定態(tài)傳導(dǎo)傳熱
傳導(dǎo)傳熱又稱為導(dǎo)熱,導(dǎo)熱是依靠微觀粒子的熱運動而進(jìn)行的熱量從物體高溫區(qū)傳給低溫區(qū),或從高溫物體傳給與其相接觸的低溫物體的過程。
在熱的環(huán)境中,由物體內(nèi)部各點溫度分布組成的溫度場中,各點溫度不隨時間而變化稱為穩(wěn)定態(tài)溫度場。在穩(wěn)定態(tài)溫度場內(nèi)進(jìn)行的傳熱現(xiàn)象稱為穩(wěn)定態(tài)傳熱。
1.1 平壁熱導(dǎo)量的計算
N層平壁導(dǎo)熱如圖1所示。導(dǎo)熱計算公式:
式中:t1 ,tn+1 —— 平壁內(nèi)外表面溫度,℃
S1,S2,...,Sn — 各層壁厚,m
λ均1,λ均2,...,λ均n —各層壁的平均導(dǎo)熱率,w/(m·℃):在實際計算中,熱導(dǎo)率是取物體平均溫度下的數(shù)值即
λ均=λO+bt均
式中 λ均、λO—分別為t℃與O℃時的熱導(dǎo)率w/(m·℃)
b—實驗常數(shù):
t均=(t1+t2)÷2
F—傳熱面積
利用式計算多層平壁的導(dǎo)熱量時,要確定各層壁的平均熱導(dǎo)率,因而要求知道各接觸面的溫度。一般采用反復(fù)假設(shè)試算逼近法進(jìn)行計算
(例)某大型平壁爐墻內(nèi)層為硅磚,厚460mm,外層為粘土質(zhì)隔熱耐火磚,厚230mm,內(nèi)外表面溫度分別為1600℃與150℃。求墻壁單位面積導(dǎo)熱損失和界面溫度。(硅磚 λO=1.05w/m·℃)實驗常數(shù)b=0.00093,粘土質(zhì)隔熱耐火磚λO=0.29 w/m·℃ 實驗常數(shù)b=0.00026
λ均1 = 1.05+0.00093()
=2.35w/(m·℃)
λ均2 = 0.29+0.00026()
=0.48w/(m·℃)
再次驗算界面溫度
t2 =1600-
與假設(shè)溫度接近,計算完畢。結(jié)果為Q=2144 t2=1180℃,即通過每爐墻的熱損失為2144W