
- •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
Усредненные характеристики твердого топлива
Вид топлива |
Состав топлива, % мас. |
Vг, % мас. |
кДж/кг |
Температура плавления золы, °С |
||||||
Сг |
Нг |
|
Nг |
Oг |
Aс |
Wр |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Древесина |
48− 52 |
6−7 |
− |
0,1− 0,6 |
43−45 |
1,5−2,0 |
30− 40 |
70−85 |
10 000− 12 600 |
− |
Торф |
48− 65 |
4,7−7 |
1,2− 2,5 |
0,6− 3,8 |
30−40 |
5−30 |
40− 55 |
70−75 |
8400− 10 500 |
1270 |
Бурый уголь |
65− 75 |
4,3− 6,3 |
0,3− 5,9 |
0,6− 1,7 |
18,1− 23,9 |
12−35 |
17− 39 |
44−48 |
10 000− 17 700 |
1240− 1500 |
Каменный уголь |
75− 90,5 |
4,2− 6,3 |
0,4− 6,8 |
1,3− 2,7 |
2,1− 16,5 |
9,5−45 |
4− 13 |
12− 45,7 |
20 300− 30 700 |
1170− 1500 |
Антрацит* |
91− 94 |
1,8− 3,5 |
1,9− 2,1 |
0,8− 1,3 |
1,3− 2,6 |
6,0− 20,5 |
4,0− 7,5 |
3,5− 7,5 |
24 100− 30 300 |
1200− 1290 |
Горючие сланцы |
60− 90 |
6,7− 11,8 |
1,8− 5,7 |
0,3− 18,1 |
11,3− 18,1 |
(44,4 − 58,9) + (8,3 17,4)** |
11− 14 |
80−90 |
4600− 10 300 |
1170− 1460 |
* В этот вид топлива включен и полуантрацит (ПА).
** Первое слагаемое − зола, второе − СО2 из карбонатов.
Таблица 1.7
Усредненный состав и технические характеристики выпускаемого мазута
Показатели |
Марки мазута |
||||||
Флотские |
Топочные |
||||||
Ф5 |
Ф12 |
40 |
40В |
100 |
100В |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Состав, % мас: малосернистый, Sг |
− |
0,3−0,5 |
0,3−0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
Cг |
87,2−87,7 |
||||||
Hг |
10,5−11,7 |
||||||
Nг |
0,3−1,0 |
||||||
Oг |
0,3−1,0 |
||||||
Aс |
0,03−0,05 |
0,03−0,10 |
0,03−0,12 |
0,03−0,04 |
0,03−0,14 |
0,03− 0,05 |
|
Wр |
0−0,2 |
0−0,2 |
0,2−1,5 |
0−0,3 |
0,2−1,5 |
0−0,3 |
Окончание табл. 1.7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
сернистый, Sг |
0,5−1,5 |
− |
0,5−2,0 |
0,5−2,0 |
0,5−2,0 |
0,5−2,0 |
|
Cг |
84,0−84,9 |
||||||
Hг |
10,0−10,6 |
||||||
Nг |
0,2−0,3 |
||||||
Oг |
0,2−0,3 |
||||||
Aс |
0,03−0,05 |
0,06−0,10 |
0,03−0,12 |
0,03−0,04 |
0,03−0,14 |
0,03− 0,05 |
|
Wр |
0−0,2 |
0−0,2 |
0,2−1,5 |
0−0,3 |
0,2−1,5 |
0−0,3 |
|
Содержание механических примесей, % мас. |
0,03−0,10 |
0,12 |
0,8 |
0,07 |
1,5 |
0,20 |
|
Вязкость: условная, °ВУ/ кинематическая, мм2/с при 50°С при 80°С |
4/36,2 − |
12/89,0 − |
− −/59,0 |
− 6/43,8 |
− −/118,0 |
− 10/73,9 |
|
Температура вспышки, °С: в открытом тигле в закрытом тигле |
− 80 |
− 90 |
90 − |
90 − |
110 − |
110 − |
|
Температура застывания, °С |
7 |
8 |
25 |
10 |
42 |
25 |
|
Теплота сгорания, , кДж/кг |
41 300− 41 450 |
41 490− 41 400 |
40 650− 40 130 |
40 740− 40 600 |
40 460− 39 900 |
40 540− 40 400 |
Таблица 1.8