低温炉

工业炉

低温炉，最好能计算一下炉气在炉内行程中的温度差。这里需要说明的是，如果气体的行程很短，那么气体进入端与排出端之间的温度差就会很小。所以，为了避免过长的行程，可以让高温气体从中部进入，而从两端排出，反之也可。下述例题表明了气体排出端的滞后时间和温度降的计算方法。

概念

工业炉一般都是加热能力都局限于炉温为700°C以上的炉子。在那种温度下，炉内的辐射非常强烈，因而在那种温度的间歇式炉内，炉膛各部的温度除了被工件覆盖的地方以外，几乎都是相同的。但对低温炉来讲却是另一种情况。低温时，辐射很弱。在1225°C时，单位面积所辐射的热量可达475°C时的16倍。虽然工件在475°C时所需的热量是同样重量的工件在1225°C时所需热量的36%，但是辐射的能量却仅仅是6%。由此可见，如果热量仅仅靠辐射来传递，那么，对同样的传热速度而言，低温炉的炉底面积就必须有高温炉的六倍那样大，而且工件的温度将极不均匀。尤其在475～650°C之间加热的材料通常都是光亮的，不易于吸收辐射热，因而情况就更为不利。

工作原理

但是上述困难在很大程度上可以靠增加热传递中的对流部分.来加以克服。

对流传热速度是随着流动介质的密度及速度而增长的.低温时的流动介质，其密度比高温时大。流动介质的速度则可以靠过剩助燃空气的喷射作用来提高，在大多数情况下还可以用热风机来提高。热风机可以位于炉内，以直接搅动炉内气氛，但最好是位于炉室以外的通道内，（没有表示排烟门）。流动介质的速度受着下述两方面因素的制约：一方面要求减小炉子的尺寸（及造价）并改齐工件的温度均匀性（这时要求提高速度），另一方面则要考虑电费(这时要求限制速度)。最佳速度是随着电费和工件情况而变化的。工件的黑度是工件情况中的各项因素之一。工件愈光亮，最佳速度就愈高。热风机的作用等于将所耗电能转化成热能。

由于炉子的加热能力在很大程度上取决于传热系数，所以在计算加热能力时必须确定传热系数的数值。在这方面，表9可供采用。

摩擦损失和电力消耗都对传热系数的选定有一定影响，这在第八章里再谈。在选定传热系数6以后，就可以计算热气首先接触工件之处的加热时间。计算时可以采用对数方程式，也可以采用比较简单的当量温差计算法。

作用

当炉气沿着工件表面而流通时，或者从工件中穿过时，炉气温度就要下降。这个温度降提出了一个问题，而这个问题又可以有两种提法：

(1)当与炉气先接触的工件达到了所需温度时，炉气离炉处的工件温度为若干？

(2)当工件的最冷部位达到了所需温度时，工件较热的部分会过热多少？

强制对流（或称再循环）的间歇式炉示意图（见图1）

在加热某些材料时，欠热和过热都是不太重要的。但是，另外有些材料，士14°C就会使材料性能发生巨大差别。显然，当炉气的超出温度很高时，加热速度及炉子的初次造会发生巨大差别。因此，最好能计算一下炉气在炉内行程中的温度差。这里需要说明的是，如果气体的行程很短，那么气体进入端与排出端之间的温度差就会很小。所以，为了避免过长的行程，可以让高温气体从中部进入，而从两端排出，反之也可。下述例题表明了气体排出端的滞后时间和温度降的计算方法。

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