- •Тепловые процессы в технологии силикатных материалов
- •Содержание
- •Введение
- •1. Источники и процессы получения теплоты
- •1.1. Виды и характеристика топлива
- •Общая классификация топлив
- •Коэффициенты для пересчета элементного состава твердого и жидкого топлива
- •1.1.2. Основные технические характеристики топлива.
- •Значения коэффициентов в уравнении (1.16)
- •Маркировка каменных углей
- •Классификация ископаемых углей
- •Усредненные характеристики твердого топлива
- •Усредненный состав и технические характеристики выпускаемого мазута
- •Усредненные характеристики газообразного топлива
- •1.2. Физико-химические основы горения топлива
- •Температура и концентрационные границы зажигания и взрываемости компонентов газообразного топлива
- •Температура воспламенения твердого топлива
- •1.3. Основы расчета процесса горения
- •Материальный баланс процесса горения газообразного топлива
- •Материальный баланс процесса горения твердого (жидкого) топлива
- •Приближенные значения пирометрического коэффициента процесса горения
- •Рекомендуемые значения Δtн в зависимости от tпроц и ηп в зависимости от tд
- •1.4. Сжигание топлива в технологии силикатных материалов
- •Классификация слоевых топок
- •2 Воздух; 3 газовоздушная смесь (д диффузионный фронт горения;к кинетический фронт горения)
- •Классификация горелок
- •1 Сопло горелки; 2 чистый газ; 3 зона смеси газа и продуктов горения; 4 зона смеси продуктов горения с воздухом; 5 фронт горения
- •4 Теплоизоляционная защита горелки
- •1, 3 Каналы для воздуха; 2 газовый канал; 4 конфузор;
- •5 Дроссель; 6 газопровод; 7 теплоизоляция горелки
- •1 Сопло горелки; 2 «холодная» зона; 3 зона видимого горения;
- •4 Зона невидимого горения
- •1 Распыленное топливо; 2 фронт воспламенения; 3 фронт горения;4 зона паровоздушной смеси и испаряющегося
- •Классификация форсунок
- •2 Аэросмесь; 3 рециркуляция горячих газов
- •1.5. Способы электронагрева и их применение
- •2. Процессы теплообмена и аэродинамика газовых потоков в тепловых установках
- •2.1. Режимы теплообмена
- •2.2. Теплообмен в пламенном пространстве печей
- •2.1. Схема теплообмена в пламенном пространстве печей:
- •2.3. Закономерности и особенности движения газовых потоков в тепловых установках технологии силикатных материалов
- •2.4. Теплообмен при движении газов в тепловых установках технологии силикатных материалов
- •3. Тепловые процессы в материалах и изделиях, подвергаемых тепловой обработке
- •3.1. Виды тепловой обработки
- •3.2. Общая характеристика процессов в силикатных материалах и изделиях
- •3.3. Сушка в технологии силикатных материалов
- •1 Кривая влагосодержания (влагоотдача); 2 кривая скорости сушки; 3 кривая температуры материала; 4 температура теплоносителя
- •4. Основы энерготехнологии силикатных материалов
- •4.1. Энерготехнологические схемы производства и термодинамические методы их анализа
- •4.2. Основы эксергетического метода термодинамического анализа этс
- •Свойства эксергии и энергии
- •Формулы расчета энергетического и эксергетического кпд пламенных печей
- •4.3. Пример применения метода эксергетического анализа
- •4.5. Вторичные энергоресурсы в технологии силикатных материалов
- •4.6. Энерготехнологическое комбинирование в технологии силикатных материалов
- •4.8. Комплексная схема утилизации теплоты и очистки отходящих газов стекловаренных печей:
- •Показатели работы установки комплексной утилизации теплоты печного агрегата
- •1 Корпус печи; 2 устройство для утилизации теплоты; 3 топка;
- •4 Котел; 5 циркуляционный насос; 6 отопительный прибор
- •1 Бункер; 2 пакеты теплообменных труб, установленных на подвижных панелях; 3 рассекатели; 4 подвижная панель
- •1 Газотурбинный двигатель; 2 генератор
- •1 Газотурбинный двигатель; 2 генератор; 3 котел-утилизатор;
- •4 Расходный бак питательной воды; 5 насос; 6 потребитель теплоты
- •1 Испаритель; 2 компрессор; 3 конденсатор
- •1 Испаритель; 2 компрессор; 3 конденсатор; 4 дроссель
- •1 Насадка; 2 сепаратор водяных капель; 3 вентилятор
- •4.7. Экологические аспекты теплотехнологий силикатных материалов
- •Характер действия вредных веществ на человека
- •Литература
1.4. Сжигание топлива в технологии силикатных материалов
В настоящее время в силикатной промышленности, как правило, топливо сжигается непосредственно в тепловых установках и лишь в некоторых случаях этот процесс осуществляют в обособленных и выносных топках.
1.4.1. Способы сжигания топлива и топочные устройства. Твердое топливо сжигается в кусках в пылевидном состоянии. В кусковом виде оно может сжигаться впересыпку с обжигаемым материалом или в слое, причем как в плотном, так и «кипящем» слое. При сжигании в плотном слое может производиться как полное, так и неполное горение. Неполное горение топлива осуществляется в установках, работающих в полугазовом или генераторном режимах. Однако последние в настоящее время практически не применяются.
Твердое топливо в пылевидном состоянии подвергают факельному, вихревому или циклонному сжиганию, а также сжиганию в массе обжигаемого материала или изделий.
Сжигание жидкого и газообразного топлива производится только факельным способом. Кусковое и пылевидное твердое топливо может сжигаться совместно. Такой способ сжигания называется факельно-слоевым или аэрофонтанным.
Совместному факельному комбинированному сжиганию подвергается жидкое и пылевидное топливо, жидкое и газообразное топливо, пылевидное и газообразное топливо. Смесь жидкого и пылевидного топлива известно как коллоидальное топливо. Получают его совместным помолом смеси, состоящей из 40% каменного угля и 60% мазута.
Обособленные топочные устройства применяют преимущественно в котельных и сушильных установках (распылительные, камерные, туннельные и др.).
Выносные топочные устройства обычно являются конструктивным элементом тепловых установок (сушильный барабан, камерная печь, гипсоварочный котел и др.).
Сжигание топлива в рабочем пространстве тепловых установок характерно для шахтных, вращающихся, туннельных, кольцевых, ванных стекловаренных и других печей, а также в последнее время сушильных барабанов.
В топочных устройствах, как уже отмечалось, топливо сжигается с целью получения продуктов сгорания (дымовых газов) с высокой температурой и энтальпией.
Топки в зависимости от вида и свойств сжигаемого в них топлива подразделяются на слоевые, «кипящего» слоя и камерные.
В слоевых топках масса топлива сжигается в слое на колосниковой решетке.
В камерных топках топливо сжигается в любом агрегатном состоянии факельным способом. Для сжигания твердое топливо предварительно размалывается до пылевидного состояния.
В топках «кипящего» слоя, которые считают промежуточными по конструкции между слоевыми и камерными топками, топливо сжигается в слое, разрыхленном потоком воздуха, подаваемом под слой с определенной скоростью.
В камерных топках и в рабочем пространстве печей (зона обжига) топливо сжигается с помощью топливосжигающих устройств горелок, форсунок.
1.4.2. Сжигание твердого топлива в слоевых топках. Для сжигания твердого кускового топлива используются слоевые топки различных конструкций (табл. 1.18).
Многие из указанных в табл. 1.18 топок утратили свое практическое значение из-за перевода предприятий отрасли на газообразное или жидкое топливо. Однако в связи с постепенным увеличением в топливном балансе республики местных видов топлива (древесных отходов, в виде щепы, опилок, а также торфа и др.) они вновь становятся востребованными после определенной модернизации.
Таблица 1.18