/, мм.. < 30 30-50 > 50
kj.... 1-0,95 0,85 0,70
Значение
kk
в зависимости от конструкции нагревателя и способа его
крепления [81,82]:
Конструкция Спираль на Спираль на Зигзаг
нагревателя полочках трубках
кк....... 039 0,71 0,82
Приведем пример расчета срока
службы спиральных нагревателей, расположенных на трубке с развернутой
длиной 40 м из проволоки диаметром 5,0 мм сплава Х20Н80-Н, работающих
при 1150°С.в воздушной среде. Определяем величину
h при
уменьшении сечения на 20 %: h = = 0,5 • 5 (1 - V1 - 0,2)
= 0,26 мм.
По рис. 83 получаем величину
скорости окисления V = 0,25 X X 10"4 мм/ч, отсюда расчетный срок
службы равен: г = 10400 • 0,85 X X 0,71 =
6270 ч.
Как правило, расчеты срока службы
по данной методике дают завышенные результаты на 15 — 25 %,
вследствие упрощенной модели окисления сплава, принятой при разработке
методики. Особенно большие расхождения между расчетным и фактическим
сроками службы получаются при расчете срока службы никельхромовых сплавов,
легированных алюминием. Поэтому применять этот метод расчета для
сплавов марок ХН70Ю, Х15Н60ЮЗ и ХН60ЮЗ не следует. Ориентировочно можно
считать, что срок службы нагревателей из этих сплавов примерно на 20 %
выше, чем у нагревателей из сплава Х20Н80-Н, работающих в идентичных
условиях.
Для расчета срока службы
нагревателей из железохромоалюминиевых сплавов применен иной метод [ 83].
В основу расчета положена зависимость изменения концентрации алюминия
в сплавах в процессе эксплуатации при различных температурах,
поскольку жаростойкость железохромо-алюминиевых сплавов, в первую очередь,
определяется концентрацией алюминия. Показано, что изменение концентрации
алюминия Д сА1 и срок службы связаны уравнением Ag" =
ке^с1т^ т : АсА1 =
к
-
еР^т. Путем несложных преобразований получено
уравнение, выражающее зависимость между сроком службы г„, диаметром
проволоки d и температурой Т: 1пгр = и In
с? + (В/Т) —А, где п, В, А -коэффициенты, значения которых
зависят от марки сплава ( I — Х27Ю5Т,
II — Х23ЮТ):
I п
А..... 20,37 1739
В ■ 10 0,41 0,36
л..... 1,95 1,90
При Т = const, тр = тг(1п, где тх срок службы нагревателя из проволоки
диаметром 1,0 мм. Учет влияния условий эксплуатации так же, как и в елучае
нагревателей из никельхромовых сплавов, проводится с помощью коэффициентов
Щ и
к-К.
Для упрощения расчета срока службы
нагревателей из проволоки
