Теплообмен в рабочей камере пламенных экзотермических печей

Источником теплоты в этих печах является пламя, продукты горения. Пламя, футеровка и нагреваемые исходные материалы обмениваются излучением. Роль конвекции при высоких температурах обычно невелика.

Лучистый поток от пламени, падающий на поверхность футеровки и нагреваемый исходный материал, частично поглощается и частично отражается. Отраженный поток теплоты суммируется с собственным излучением исходного материала и поверхности футеровки. Вследствие частичной прозрачности, характеризуемой степенью черноты, пламя поглощает часть падающего на него потока, а часть пропускает. Таким образом, нагреваемый исходный материал приобретает теплоту за счет суммарной теплоотдачи от раскаленных газов и футеровки. Если нагреваемый исходный материал частично прозрачен для излучения, то в лучистом теплообмене участвуют глубинные слои материала и футеровки ванны печи. В теплообмене участвуют слои газов, находящиеся между пламенем, футеровкой и исходными материалами.

Расчеты теплообмена в пламенном пространстве печи позволяют установить зависимость количества теплоты, передаваемого исходным материалом, от различных факторов, таких как размеры отдельных частей пламенного пространства, ориентировка и свойства пламени, его размеры.

Под термином пламя в системной теории печей подразумевается распространяющаяся в пространстве горящая система.

Пламя является главным источником теплоты в процессах теплообмена в рабочей камере многих пламенных экзотермических печей. Для оптимального осуществления термотехнологических процессов и организации теплообмена в печах необходимо управление процессом формирования пламени.