Рис. 3. Термограмма нагрева образ-
ца жаростойкой стали
Такойподход позволяет с наиболь-
шейэффективностью использовать
технические возможности экспери-
ментальнойбазы.
В процессе экспериментальной
отработки комплекса использованы
блоки радиационных нагревателейс
разнойплотностью упаковки ГЛН
в блоке. Этот параметр непосред-
ственно влияет на неравномерность
поля излучения, плотность теплово-
го потока, а следовательно, и на пре-
дельно достижимые характеристики
нагрева (скорость нагрева и максимальную температуру) и такую важ-
нейшую эксплуатационную характеристику, как ресурс работы блока
нагревателей.
С учетом ограниченийпо режиму эксплуатации ГЛН и в целях до-
стижения максимальнойплотности потока излучения при минималь-
нойнеравномерности поля излучения разработаны блоки радиацион-
ных нагревателейс двухрядным расположением ГЛН в шахматном
порядке. Токоподводы и отражательныйэкран — водоохлаждаемые, а
температурныйрежим кварцевых оболочек ГЛН определяется радиа-
ционным теплообменом в системе блок ГЛН–отражательныйэкран–
нагреваемыйобъект и условиями естественнойконвекции. Предель-
ная температура оболочек ГЛН
≈
1200
◦
C, ее превышение ведет к
разрушению ГЛН. С увеличением плотности упаковки ГЛН в блоке
ужесточается температурныйрежим, что ведет к снижению ресурса
работы, а следовательно, и к ограничениям по предельно достижи-
мым параметрам нагрева.
Для блока с двухряднойустановкой19 ГЛН при межосевом рассто-
янии 12,5 мм измеренная плотность потока излучения на расстоянии
25 мм от плоскости внешнего ряда ГЛН составляет
q
r
= (96
. . .
100)
×
×
10
4
Вт/м
2
. При этом температура тыльнойповерхности образца из
жаростойкойстали 13Х20 толщиной2 мм достигает
∼
1600
◦
C при ско-
рости нагрева до 100 K/c (рис. 3). Однако время работы с установ-
ленным образцом составляет не более
2
. . .
3
мин, превышение этого
значения приводит к разрушению ГЛН (рис. 4). Как показал анализ ря-
да экспериментов, это связано с локальным перегревом оболочек ГЛН
излучением образца (при температуре
1500
. . .
1600
◦
C существенная
доля излучения образца (
≈
25
%) приходится на область непрозрачнос-
ти
λ
4
мкм спектра пропускания оболочки ГЛН).
Таким образом, реализация более длительных режимов нагрева
связана с облегчением температурного режима оболочек ГЛН, что мо-
70 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 1
