Нагревательные печи и устройства
235
Коэффициент теплоотдачи от трубки индуктора к охлаждающей
воде при Re > 10
4
определяется из известной критериальной зависимо-
сти Nu = 0,23 Rе
0,8
Рг
0,4
. Суммарный коэффициент теплоотдачи от воз-
душного зазора к футеровке определяется переносом теплоты лучеис-
пусканием и конвекцией, и поэтому общий коэффициент теплоотдачи
от нагреваемого материала к футеровке определяем по известному из
теплотехники выражению
α
2
=
С
пр
[(
Т
н
/100)
4
- (
Т
ф
/100)
4
] / (
t
н
–
t
ф
) +
α
к
,
где
t
н
и
t
ф
– температуры поверхности образца и футеровки в данный
момент времени;
С
пр
=
С
о
/[1/
ε
н
+
F
н
(1/
ε
н
- 1)/
F
ф
] – приведенный ко-
эффициент излучения;
С
= 5,67 Вт/(м
2
⋅
К
4
) – коэффициент излучения
абсолютно черного тела;
ε
н
и
ε
ф
– степени черноты материала нагре-
ваемого образца и поверхности футеровки (см. приложения к ч.1);
F
н
,
F
ф
– теплоотдающая поверхность образца и поверхность футеровки.
Суммарная мощность тепловых потерь, кроме потерь через футе-
ровку
Р
ф
, включает мощность потерь теплоты через отверстие в футе-
ровке (кольцевой зазор в индукторе)
Р
з
; с уходящими газами при ис-
пользовании защитной атмосферы
Р
г
; на нагрев вспомогательных уст-
ройств
Р
в
.
Расчет электрических потерь и связанных с ними параметров про-
изводится по методикам, которые приводятся в соответствующей ли-
тературе (см. список использованных источников).
9.2. Электронно-лучевые установки
В электронно-лучевых установках (ЗЛУ) нагрев осуществляется
интенсивным пучком электронов с энергией 10 – 30 кэВ, создаваемым
электронной пушкой. Известно большое количество конструкций элек-
тронных пушек для плавки и обработки металла, отличающихся прин-
ципом формирования электронного пучка: пушки с электронной опти-
кой Пирса, получившие наибольшее применение в ЭЛУ, с кольцевым
потоком электронов, с поворотом пучка на большие углы в простран-
стве вакуумной технологической камеры, магнитронные пушки. Схема
конструкции одной из таких пушек большой мощности для плавки, ис-
парения и термообработки приведена на рис. 9.10.
Электронная пушка в соответствии с принципом эмиссии и фор-
мирования электронного пучка, его фокусировки и отклонения в про-
странстве содержит следующие системы электрического питания и
управления параметрами электронного пучка (рис. 9.11): систему
