Зеркальная поверхность – отражает лучи под тем же углом под которым они падают.

 

Закон Планка – Интенсивность излучения зависит от температуры и длины волны. По мере увеличения длины волны энергия лучей возрастает, при некоторой длине волны достигает максимума и затем убывает.. Результирующий поток теплоты всегда направлен в сторону уменьшения температуры!

 

 

Для одного и того же материала шероховатые, матовые поверхности лучше поглощают лучи, чем гладкие, полированные. Падающий на шероховатую поверхность луч отражается несколько раз, передавая ей этими многочисленными падениями большее количество энергии (см. рис. 5.10), чем луч, падающий на гладкую поверхность и отражающийся один раз.

Если же шероховатая поверхность лучше поглощает лучи, то, по закону Кирхгофа, она обладает и лучшей излучающей способностью.

 

Излучение газов

Практически прозрачными для тепловых лучей можно считать одноатомные газы He, Ne, Ar и др. и двухатомные с симметричным строением молекул H₂, O₂, N₂ и др.

Многоатомные газы CO₂, SO₂, NH_3.и др. обладают уже значительной лучепоглощающей, а следовательно, по закону Кирхгофа, и лучеиспускающей способностью.

Излучение газов существенно отличается от излучения твердых тел.

Газы характеризуются не сплошными, а линейчатыми спектрами излучения, как это схематично показано на рисунке 5.12, то есть они поглощают только определенные, специфические для данного газа длины волн.

Лучепоглощение и лучеиспускание газов происходит по всему объему.

Технические газы, как правило, загрязнены пылью, раскаленными частицами сажи, золы и т. д., вследствие чего излучающая способность их резко возрастает, так как к лучеиспусканию собственно газа добавляется лучеиспускание твердых частичек с их сильно развитой поверхностью и со сплошным спектром излучения.

Эти механические примеси в газе часто и определяют излучающую способность технических газов.

Количество тепла излучаемого единицей поверхности тела в единицу времени называется лучеиспускательной способностью тела.

Энергия излучения зависит от длины волны и температуры. Все тела, имеющие температуру выше 0⁰К могут обмениваться лучистой энергией. В отличии от твёрдых тел г азы излучают и поглощают лучистую энергию не поверхностным слоем, а объёмом.

Трубчатые печи.

Трубчатые печи являются аппаратами, предназначенными для передачи нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива, непосредственно в данном же аппарате.

Трубчатая печь является аппаратом, предназначенным для передачи нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива в топочной камере печи В трубчатых печах тепло сжигаемого топлива передаётся прокачиваемой через змеевик жидкости. Трубчатая печь имеет камеры радиации и конвекции. В камере радиации тепло на 80% передаётся излучением, а в камере конвекции на 70% передаётся конвекцией.

 

Широкое распространение таких печей на НПЗ объясняется их неоспоримыми достоинствами, в частности:

1. Их работа основана на принципе однократного испарения сырья (ОИ).

2. Обладают высокой тепловой эффективностью, так как тепло одновременно передается излучением и конвекцией.

3. Являются компактными аппаратами, обладают высоким КПД и обеспечивают высокую тепловую мощность.

4. Время пребывания нагреваемого сырья в печи не превышает нескольких минут, что уменьшает возможность его разложения и коксообразования на стенках труб.

5. В зоне нагрева единовременно находится небольшое количество нефтяного продукта͵ что снижает пожарную опасность в случае разгерметизации труб.

 

В камере радиации (топочной камере), где сжигается топливо, размещена радиантная поверхность (экран), поглощающая лучистое тепло в основном за счет радиации.

Лучистое тепло эффективно передается при охлаждении дымовых газов до 1000-1200 К. (700 – 900⁰С). Дальнейшее снижение температуры неоправданно, так как при этом радиантная поверхность будет работать с пониженной теплонапряженностью.

Степень черноты топочных газов пропорциональна концентрации в них многоатомных молекул (СО₂, Н₂О, SО₂).