СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА
Передача тепла от одного тела к другому (теплообмен) осуществляется различными способами.
При нагреве и охлаждении материалов, защитных и изолирующих конструкций происходит передача тепла теплопроводностью. Этот вид теплообмена осуществляется в условиях тесного соприкосновения между отдельными частицами тела и неравенства температур в отдельных точках тела или пространства. Тепло передается за счет колебательных движений частиц тела. Количество передаваемого теплопроводностью тепла зависит от величины коэффициента теплопроводности материала — Ям, газа — Яр-
Например, при передаче тепла через стенку, чем меньше значение коэффициента теплопроводности материала стенки Хст, тем меньше тепла уйдет через стенку. Низкие значения коэффициента теплопроводности имеют воздух (А=0,023), теплоизоляционный кирпич (Я=0,175-^0,33), сухой песок (Я=0,32). С увеличением температуры и особенно влажности коэффициент теплопроводности для многих материалов возрастает.
Передача тепла конвекцией заключается в том, что перенос тепла на границе стенка — газ осуществляется за счет непрерывно подходящих к стенке новых частичек газа, которые либо уносят с собой тепло, либо отдают его стенке.
Обычно перенос тепла происходит одновременно как теплопроводностью, так и конвекцией.
Во многих процессах (например, при горении топлива в камере) передача тепла осуществляется излучением. Излучение возникает в результате превращения части тепловой энергии в лучистую.
При обжиге известняка в печах разных конструкций теплообмен происходит разными способами. Например, в зоне подогрева шахтной печи передача тепла от продуктов сгорания топлива (£=500—1000° С) к кускам известняка осуществляется преимущественно конвекцией. Внутри куска тепло передается теплопроводностью, поэтому чем меньше размеры кусков сырья, тем быстрее происходит их прогрев и тем ближе их температура к температуре газов.
В кипящем слое происходит энергичное перемешивание частиц материала и продуктов сгорания топлива, что способствует ускорению теплообмена. Размеры частиц материала составляют от 3 до 10 мм, поэтому времени на их подогрев весьма мало и теплопроводность не ограничивает процесс теплообмена. Передача тепла зависит в основном от конвективной составляющей теплообмена, по которой обычно и ведут расчет процесса.
Во вращающейся печи передача тепла от газов к материалу осуществляется теплопроводностью, конвекцией и излучением. Передача тепла теплопроводностью происходит в момент соприкосновения кусков материала с нагретой до более высокой температуры футеровкой печи. Движущиеся в печи раскаленные газы передают часть своего тепла конвекцией поверхности слоя кускового материала. Передача тепла излучением в основном осуществляется в зоне обжига между более нагретым факелом и поверхностью движущегося материала.