22 – mavzu. Tashqi issiqlik almashuvi

22 – mavzu. Tashqi issiqlik almashuvi

Tayanch iboralar: ichki va tashqi issiqlik almashuvi,radiatsiyali rejim, konveksiyali rejim, aralash rejim.
Issiqlik almashuvining murakkab jarayoni odatda ikki qismga bo‘linadi: ichki va tashqi issiqlik almashuvi. Tashqi issiqlik almashuvi pechning ishchi bo‘shlig‘idan isitiladigan material va buyumlarning tashqi yuzasiga issiqlik uzatilishidan iborat. Ichki issiqlik almashuvi esa qizdirilayotgan materialning ichki qatlamlari bilan yuzasi orasidagi haroratlar farqi hisobiga issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan yuzaga keladigan issiqlik almashuvidan iborat. Material massasining qizishi shu materailning xossalariga, shakli va o‘lchamlariga bog‘liq. Ichki issiqlik almashuvini boshqarish tashqinikiga nisbatan qiyinroqdir.
Pechlardagi tashqi issiqlik almashuvining holatlari radiatsion (nurlanishli), konvektiv va qatlamli turlarga bo‘linadi (M. A. Glinkov bo‘yicha). Agar radiatsion qizdirish haqida so‘z borsa, bu faqat nurlanishli issiqlik almashuvi ustivor ekanini anglatadi, ammo shu paytning o‘zida u bilan birga konvektiv qizdirish ham amalga oshiriladi; konvektiv qizdirish haqida ham xuddi shuni aytish mumkin.
O‘z navbatida radiatsion qizdirish uch turga bulinadi:

1. 
   bir tekisda taqsimlangan issiqlik almashuvi. Bunda pech devoriga va qizdirilayotgan materialning yuzasiga alangadan tushayotgan issiqlik oqimlari Q_G.D. va Q_G.M. o‘zaro teng bo‘ladi, haroratlar maydoni va alanganing nurlanish xossalari o‘txonaning butun hajmi bo‘yicha bir tekisda bo‘ladi.
   
2. 
   yo‘naltirilgan to‘g‘ri issiqlik almashuvi. Bunda Q_G.M. > Q_G.K. shart bajariladi.
   
3. 
   yo‘naltirilgan bilvosita issiqlik almashuvi. Bunda Q_G.M.< Q_G.K. shart bajariladi.
   

7.3- rasm. Qizdirish pechlaridagi radiatsion-konvektiv issiqlik almashuvining turli holatlari.
Amalda nurlanish konveksiyasiz bulmaydi, shuning uchun
radiatsion-konvektiv qizdirish haqida suz yuritilsa haqiqatga yaqinroq va to‘g‘riroq bo‘ladi. Gazni ikki xil usulda yoqilgan paytda hosil bo‘lgan yonish mahsulotlarining harorati va tezligining o‘zgarishi 7.3- rasmda ko‘rsatilgan: 1butun hajmda va 2- devor yaqinidagi qatlamda (bu usul yo‘naltirilgan bilvosita issiqlik almashinuvini amalga oshirish uchun ahamiyatlidir).
Turli xil issiqlik almashuvlarining roli turlicha bulishi mumkin. Masalan, agar konveksiya yo‘li bilan materialga faqat 10% issiqlik berilgan bulsa, shu paytning uzida buyumlarga issiqlik berilishidagi konveksiyaning umumiy roli 65 % ni tashkil qilishi mumkin, chunki devor qoplamasiga konvektiv usulda berilgan issiqlik devordan buyumlarga nurlanish yo‘li bilan berilgan issiqlikka aylanadi. Turli pechlarda qizdirishning turli holatlari amalga oshiriladi. Masalan, eritish pechlarida to‘g‘ri yo‘naltirilgan radiatsion issiqlik almashuvidan foydalanish qulay bo‘ladi, chunki bu usulda nurlanuvchi alanga shixtaga yo‘naltirilgan buladi. Qizdirish pechlarining yuqori haroratli bo‘lishida esa, yo‘naltirilgan bilvosita issiqlik almashuvini qo‘llash afzalroq bo‘ladi, chunki bu holda pechning yuqorisida joylashgan yoqish moslamalari pech gumbazini kuchli darajada qizdiradi va u o‘z navbatida buyumlarni jadal nurlantiradi. Bu holat boshqa ish holatlariga nisbatan pechlarning unumdorligi va yoqilg‘ining solishtirma sarfi buyicha eng yuqori ish ko‘rsatkichlarini ta’minlaydi.