سيستم های گرمايش و تجهیزات صنعتی تابشي گازي - 5

24 views

Skip to first unread message

Behin Tavan Energy Co.

unread,

Jan 9, 2011, 4:15:14 AM1/9/11

to Behin Tavan Energy - Googel Group

بهين توان

هنر خلاقيت در بهينه سازي

!سخن روز:

Hot Spining Machine طراح و سازنده انواع تجهيزات گرمكاري القائي ؛ طراحي و ساخت انواع كوره هاي القائي با توان مختلف ؛ طراحي و ساخت تجهيزات عمليات تنش گيري پس از جوشكاري با استفاده از تكنولوژي القائي مغناطيسي ؛ طراحي و ساخت تجهيزات عمليات حرارتي مورد نياز جوشكاري(پيش گرم - پس گرم) با استفاده از تكنولوژي گرمكاري القائي ؛ طراحي و ساخت تجهيزات گرمكاري مخصوص جا زدن و يا جدا كردن اتصالات پرسي از يكديگر با استفاده از تكنولوژي گرمكاري القائي ؛ طراحي وساخت كوره القائي براي عمليات فرم دهي گرم فلزات و بويژه

آيا مي دانيد كه راندمان كوره هاي القائي و تجهيزات گرمكاري القائي معمولاً بين 45 تا 55% است!!!

آيا مي دانيد كه با استفاده از مبدل هاي IGBT راندمان تجهيزات القائي تا بيش از 90% مي توان ارتقاء داد!!!

با بكارگيري مبدل هاي IGBT، هزينه هاي بهره برداري و تعميرات نگهداري تجهيزات گرمكاري القائي خود را كاهش دهيد.

تكنولوژي سويچينگ؛ تكنولوژي هزاره سوم!

شركت بهين توان انرژي اولين و تنها سازنده تجهيزات گرمكاري القائي با تكنولوژي سويچينگ (Switching) در ايران

عملیات تنشگیری القائی

عمليات حرارتي القائي(سختكاري)

سيستم های گرمايش و تجهیزات صنعتی تابشي گازي(5)

تابش حرارتی:

مفاهیم و تعاریف کلی:

انرژی تابشی در اثر آشفتگی که در مولکول ها و اتم های یک جسم بوجود می آید پدیدار می گردد. در اکثرموارد انرژی حرارتی و بندرت سایر انواع انرژی به انرژی تابشی تغییر شکل می یابد. در یک جسم داغ قسمتی از انرژی گرمائی بناچار به انرژی تابشی تبدیل می شود.

چون دمای هر جسم تنها معیار آشفتگی اتم ها و مولکول های جسم است بنابر این انرژی تابشی فقط تابع دمای جسم خواهد بود(قانون پلانک - حاصلضرب طول موج در درجه حرارت برابر است با مقدار ثابت).

انرژی تابشی توسط امواج الکترومغناطیسی منتشر می شود که حدود موج آن از اعشار میکرون شروع شده و به چند کیلو متر ختم می شود. برحسب ترتبب صعودی طول موج، رنج ها و دامنه های مختلف(شکل زیر) را به ترتیب امواج گاما، اشعه ایکس، امواج ماوراء بنفش، نور مرئی، اشعه مادون قرمز، امواج ماکروویو و امواج رادیوئی نامگذاری شده اند.

طیف امواج الکترومغناطیسی

طبیعتاً توجه ما در اینجا به آندسته از امواج خواهد بود که توسط اجسام جامد جذب شده و پس از از جذب به انرژی گرمائی تبدیل می شوند. نور مرئی و اشعه مادون قرمز یعنی امواج محدود به طول موج 0.4 تا 4 میکرون دارای چنین خاصیتی هستند و چون این قابلیت در آنها به حداکثر خود می رسد، آنها را امواج حرارتی و تابش این نوع امواج را تابش حرارتی نام نهاده اند.

چون طبیعت امواج حرارتی و اشعه نور مرئی یکسان می باشد، خواص فیزیکی آنها نیز مشابه یکدیگر است. تنها اختلاف آنها در طول موج آنها می باشد. طول موج نور مرئی بین 0.4 تا 0.8 میکرون قرار دارد در حالیکه طول موج امواج حرارتی بین 0.8 تا 400 میکرون می باشد.

کلیه قوانینی که در رابطه با انکسار و انتشار نور مرئی خوانده ایم، در مورد اشعه حرارتی نیز صادق است.

بطور کلی کلیه اجسام(در کلیه حالات جامد، مایع، گاز و پلاسما) همیشه و بطور دائم در حال تابش از خود هستند و از خود انرژی پس می دهند. انرژی تابشی که به یک جسم می رسد؛ قسمتی جذب و بخشی از آن نیز منعکس می شود و الباقی آن از جسم عبور می کند. بخشی از انرژی تابشی که جذب جسم می شود، مجدداً به انرژی حرارتی تبدیل می شود. آن قسمت از انرژی که منعکس می شود، مجدداً توسط سایر اجسام که درمجاورت جسم اولیه قرار دارد، جذب شده و نهایتاً به حرارت تبدیل می شود. بخش آخر انرژی تابشی که از جسم عبور می کند، به همین سرنوشت دچار شده و به گرما تبدیل می گردد.

بنابر آنچه که گفته شد، پس از چند انعکاس و جذب متوالی کلیه انرژی تابشی به گرما تبدیل و بین اجسام مجاور تقسیم می شود. لذا هر جسم در عین اینکه از یکطرف انرژی از خود می تابد از سوی اجسام مجاور نیز انرژی دریافت می کند. این فرآیند تا جائی ادامه می یابد که دمای اجسام برابر شده و از نظر حرارتی به حال تعادل برسند.

مکانیزم جذب انرژی تابشی و تبدیل بخشی از آن به انرژی گرمائی

بطور کلی می توان گفت که مبادله و انتقال حرارت از طریق تابش با تبدیل توامان گرما-تابش-گرما صورت می گیرد. یعنی جسم در عین حال هم انرژی تابشی را به گرما تبدیل کرده و بالعکس انرزی گرمائی را به انرژی تابشی تبدیل می کند. مقدار حرارت مبادله شده از طریق تابش برابر است با تفاضل دو مقدار مذکور، یعنی تفاضل انرژی تابش شده توسط جسم با انرژی دریافتی جسم از طریق جذب امواج حرارتی. هر گاه بین دو جسم مبادله انرژی تابشی وجود داشته باشد، این تفاضل مخالف صفر است.

واحد انرژی تابشی کیلو کالری می باشد. مقدار انرژی که در واحد زمان از واحد سطح جسمی بخارج تابش می کند، توان تابشی آن جسم نامیده می شود.

تابش الکترومغناطیسی در اثر گرم شدن جسم:

هنگامی که در یک ماده الکترون های یک اتم در نزدیکترین مدارهای ممکن نسبت به هسته قرار دارند، در حالتی هستند که کمترین انرژی ممکن را دارند. این حالت، حالت اصلی و یا تراز اصلی نامیده می شود. اگر این ماده را بوسیله عبور جریان الکتریکی و گرمای ناشی از احتراق سوختهای فسیلی گرم کنیم، جذب انرزی موجب بالا رفتن انرژی داخلی جسم و نهایتاً موجب جهش یک یا چند الکترون به مدارهای بالاتر که دارای انرژی بیشتری هستند، می شود. این حالت را حالت برانگیخته می نامند. وقتی یک الکترون برانگیخته به مدار پائین تر برمی گردد، مقدار معینی انرژی آزاد و منتشر می کند که مقدار آن برابر با تفاوت انرژی تراز خارجی تر و انرژی تراز داخلی تر است. این انرژی بصورت تابشی بوده و چون مقدار آن معین است، پس تابش آن فرکانس و طول موج مشخصی دارد و خط طیفی مشخصی را تولید می کند. پس بطور خیلی ساده می توان گفت که یک جسم داغ در هر درجه حرارت، محدوده معینی از طول موج ها را از خود منتشر می کند که در فرکانس خاصی به ماکزییم شدت خود می رسد. با افزایش دمای جسم ملتهب، این مقدار ماکزییم به سوی طول موج های کوتاهتر نقل مکان می کند و در نتیجه محدوده نور منتشر شده شامل طول موجهای کوتاهتری می شود.

در آغاز پیدایش طیف نور مرئی، جسم از خود نور سرخ(که دارای بلندترین طول موج در ناحیه مرئی است) منتشر می کند. به تدریج که دمای جسم افزایش می یابد نور منتشر شده نارنجی رنگ به نظر می رسد، زیرا طول موج های کوتاهتری که خاص قرمز و نارنجی هستند منتشر می شوند. سر انجام با افزایش دما جسم سفید به نظر می رسد که مبین انتشار کلیه طول موج های نوار مرئی از سوی جسم می باشد.

موضوع مهمی که با بایستی به آن توجه این مطلب است که تابش الکترومغناطیسی جسم در اثر حرارت بستگی به حالت، نوع و یا جنس ماده ندارد. به عنوان مثال در دمای 850 درجه سانتیگراد یک قطعه فولاد، یک تکه پلاستیک و یا یک ماده سرامیکی همگی دارای یک طیف تابش الکترومغناطیسی بوده و نارنجی به نظر می رسند. این مواد در 2000 درجه سانتیگراد همگی سفید رنگ دیده خواهند شد.