Grill z pÅ‚ytÄ… żelaznÄ… iÎramicznÄ…3
Wszystkie ciała o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego (0°K lub -273°C) w sposób ciągły tracą ciepło w stosunku do otoczenia na skutek wypromieniowania energii. Równocześnie cała te otrzymują ciepło z otoczenia. Jeżeli ciało pochłania więcej energii niż emituje, jego temperatura rośnie. Energia promieniowania jest tylko częściowo pochłaniana przez ciało, na które pada, częściowo zaś odbijana lub przepuszczana. Największą zdolność pochłaniania mają ciała czarne i szorstkie, to samo odnosi się do zdolności wypromieniowania ciepła. Ciała doskonale białe całkowicie odbijają promienie, a przez ciała doskonale przezroczyste promienie całkowicie przenikają. Powierzchnia doskonale czarna całkowicie pochłania padającą na nią energię promieniowania, a jednocześnie nie przepuszcza i nie odbija żadnej jego części. Całkowitą ilość ciepła wypromieniowanego do otoczenia oblicza się zgodnie z prawem Boltzmana ze wzoru:
Q = CA (-!—] t
v uoo;
gdzie:
Q - ilość ciepła [kJ],
C- współczynnik promieniowania zależny od rodzaju i stanu powierzchni ciała [kJ/m2 h K4],
A - powierzchnia ciała wypromieniowującego [m2],
7-temperatura ciała [K]. r-czaswypromieniowywania [h],
Współczynnik promieniowania C waha się od 0,84 do 19,3 kJ/ m2 h K4, np. dla żeliwa wynosi 18,85 kJ/ m2 h K4, a dla stali polerowanej 0,85+6,30 kJ/ m2 h K4.
Przenikanie ciepła zachodzi wtedy, gdy czynnik grzejny, np. gorące spaliny, skraplające się para wodna doprowadza ciepło do ogrzewanego urządzenia głównie w drodze konwekcji. Ciepło przyjęte od czynnik grzejnego przez zewnętrzną powierzchnię ścianki urządzenia ogrzewanego dociera do jej powierzchni wewnętrznej wskutek przewodzenia. Tu następuje przejmowanie ciepła przez produkt ogrzewany, w którym rozchodzi się ono w wyniku konwekcji.
Taki złożony proces wymiany ciepła, gdzie pewna rolę odgrywa także promieniowanie ciepła, nazywamy jego przenikaniem. Ilość ciepła, która przenika od czynnika grzejnego do środowiska ogrzewanego za pośrednictwem przewodzenia, konwekcji i promieniowania określa się równaniem:
Q = kA(t2 ~ tt)T
gdzie:
ę — ilość ciepła [kJ],
k- współczynnik wymiany ciepła [kJ/m2 h K],
A - powierzchnia ośrodka ogrzewającego [m2], r- czas trwania wymiany ciepła [s], t-2-U - różnica temperatury [K].
Współczynnik wymiany ciepła można wyznaczyć z zależności:
1111
T —--ł- -H--
k a2 ± «i
l
Przy ogrzewaniu cieczy lub produktów półciekłych bez wymuszonego obiegu współczynnik £=850+2100 kJ/m2 h K. w przypadku cieczy wrzących lub intensywnie mieszanych oraz zastosowania skraplającej się pary jako czynnik grzejnego współczynnik k może osiągnąć wartość 30000 kJ/m2 h K. uzyskanie wysokiej wartości współczynnika wymiany ciepła jest podstawowym celem współczesnej techniki grzejnej. Współczynnik k ulega znacznemu obniżeniu, jeżeli ścianka urządzenia jest pokrytą kamieniem kotłowym (1-no milimetrowa warstewka kamienia kotłowego stanowi taką przeszkodę, jak ścianka stalowa grubości 40 mm).
3
Wyszukiwarka