Курс лекций для специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика» москва 2011
СодержаниеЦели и задачи дисциплины
Задачи дисциплины
Общие методические указания
Основная литература
Несенчук А.П., Жмакин Н.П., Кальтман И.И. Пламенные печи для нагрева и термообработки металла: Учеб. пособие для вузов. – Минск:
Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчёты промышленных печей. – М.: Металлургия. 1972.
Аверин С.И., Гольфарб Э.М., и др. Расчёт нагревательных печей / Под ред. д.т.н., проф. Н.Ю. Тайца – Киев: Техника, 1969.
Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки Текст./ И.И. Перелетов и [др.]; под ред. А.Д. Ключникова. М.: Энер
Теплотехника / Под ред. И.Н. Сушкина. – М.: Металлургия, 1973. - 478 с.
Ключников, А.Д. Теплотехническая оптимизация топливных печей Текст./ А.Д. Ключников. -М.: Энергия, 1974. - 344 с.
Ключников А.Д., Иванцов Г.П. Теплопередача излучением в огнетехнических установках (инженерные решения задач).- М.: Энергия, 197
Невский А.С. Лучистый теплообмен в печах и топках. 2-е изд., испр. и доп. М.: Металлургия, 1971. 440 с.
Амбразявичус А.Б., Литвинов В.К. Высокотемпературный теплообмен в плазменно-технологических аппаратах: Учеб. пособие. Свердловск
Филипьев О.В. Промышленные печи и газовое хозяйство заводов: Учеб. пособие для вузов. – К.: Вища школа, 1976. – 240 с.
2. Камерные и проходные печи
2.1.1. Определение установленной мощности
Nпотр – мощность, потребляемая из сети при заданном режиме; k
Nз – мощность, необходимая для нагрева загрузки и прохождения физико-химических процессов в ней; N
Qпотр – энергия, потребленная печью за один цикл; Q
Qвсп – количество теплоты, необходимое для нагрева вспомогательных приспособлений; Q
2.1.2. Расчет полезной мощности
Мм – масса одного моля вещества загрузки; М
2.1.3. Расчет тепловых потерь
J – коэффициент теплопроводности j
Тнар = 20 С и температуре поверхности печи (в описанных примерах это Т
Fотв – площадь сечения отверстия, м; h
2.2. Режимы работы печи
2.2.1. Режим нагрева
2.2.2. Разогрев теплотехнически «тонкой» загрузки
2.2.3. Время разогрева ЭПС
Qак – тепло, аккумулированное конструкцией печи; N
2.2.4. Разогрев теплотехнически «массивной» загрузки
Тпов.2 достигнет заданного значения. Если установившийся перепад температур Т
Тк – заданная номинальная температура нагрева;Т
2.2.5. Режим охлаждения загрузки
2.2.6. Режим изотермической выдержки
2.3. Рекомендации по выбору футеровочных материалов
3. Расчет и конструирование нагревательных элементов
3.1. Рекомендации по выбору материала и конструированию нагревателей
3.2. Рекомендации по конструированию металлических нагревателей
3.3. Карборундовые электронагреватели (КЭН)
3.4. Дисилицид молибдена (ДМ)
3.5. Нагреватели из тугоплавких металлов
3.6. Определение допустимой удельной поверхностной мощности нагревателя
Тн – температура нагревателя; Т
Wид при известной температуре загрузки печи, необходимо задаться температурой нагревателя. Обычно Т
Fз – площадь поверхности загрузки, обращенная к нагревателю; F
Wд, которую может обеспечить выбранная нами конструкция нагревательных элементов. Эта мощность излучается с реальной поверхности
3.8. Определение ориентировочного срока службы нагревателей
3.9. Порядок расчета нагревателей
4. Типовые конструкции камерных и проходных печей
4.1. Камерные печи
4.2. Проходные печи
4.3. Топливосжигающие устройства
1 – центральная труба для подачи мазута; 2
5. Особенности тепловой работы печей, основы их расчета
Qн < 41 868 кДж/м – L
Qн< 34 541 кДж/м – V
Qн > 16 747 кДж/м – а
5.1. Температура горения
5.2. Коэффициент использования тепла топлива
5.3. Расчет горения природного газа
5.4. Расчет горения мазута
5.5. Теплопередача в печах
F – площадь всей поверхности данного элемента засыпки, м; Z
Со – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела, С
Q, прошедшее через стенку (слой материала, изделие) путем теплопроводности, зависит от толщины стенки S
Tп.ср – средняя температура поверхности, С. При Х
5.8. Выбор топливосжигающих устройств
Расчет теплогенератора
VГ – расход газа, м/ч; F
G – расход газа, кг/с; p
6. Руднотермические печи
6.1. Печи для производства карбида кальция
Механизм перемещения электродов
Механизм перепуска электродов
6.2. Печи для производства желтого фосфора
Характеристика электродуговой печи РКЗ–6
6.4. Выбор рабочих токов, напряжений и геометрических размеров ванн руднотермических печей
Рп – полезная мощность (мощность на электроде); С
Dв, диаметр распада D
6.5. Печи для производства карбида кремния
А – производительность всего производства, а n –
L – длина керна, м; h
Nк ср, которую определяют исходя из мощности печной установки N
Uн, принимаемое равным 350–450 В; – технически целесообразная высота керна h
6.6. Печи графитации
6.7. О режимах работы руднотермических печей
7. Вращающиеся печи для производства строительных материалов
7.1. Вращающиеся печи для производства цементного клинкера
7.2. Типовые конструкции вращающихся печей
7.2.3. Теплообменники печей сухого способа производства
1 – вращающаяся печь; 2
7.3. Теплообменники и вращающиеся печи для огнеупоров
1 служит для нагрева и декарбонизации исходного сырья, печь 2
7.4. Холодильники вращающихся печей
7.4.1. Планетарные и рекуператорные холодильники
Планетарные холодильники
7.4.2. Колосниковые холодильники
7.5. Холодильниики печей для производства огнеупоров
7.6. Печи кипящего слоя и циклонные печи
7.7. Принципы расчета при проектировании вращающихся печей
7.7.1. Материальный баланс
7.7.2. Тепловой баланс
Qпр: – экзотермический эффект образования клинкерных минералов – q
7.7.3. Определение конструктивных параметров вращающихся печей мокрого способа производства
T – среднелогарифмическая разность температур между газовым потоком и материалом, С; F
7.7.4. Методика расчета Е.И. Ходорова
Q – тепловая мощность печи, ккал/ч; – коэффициент излучения абсолютно черного тела, ккал/(м · ч · К); T
7.7.5. Определение конструктивных параметров вращающейся печи с циклонными теплообменниками
7.7.6. Принципы расчета циклонных теплообменников и декарбонизаторов
7.7.7. Принципы расчета вращающихся печей для производства извести и керамзита
Q – тепловая мощность печи, млн ккал/ч; D
8. Общие принципы работы и классификация плазмохимических реакторов
W – скорость химической реакции; С
8.1. Струйные реакторы с электродуговыми плазмотронами
4 – водоохлаждаемая трубкадля подачи порошкообразного сырья (SiO2 + Si с размеромчастиц менее 40 мкм); 5
8.3. Объемные реакторы
8.4. Расчет исходных данных для проектирования плазмохимического реактора
Тр – 273)), внешняя стенка реактора выполняется из стали марки ЭИ675Р с толщиной стенки d
