Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический

университет»

Машиностроительный институт

Кафедра автоматизации и технологии литейных процессов

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Основы теплотехники»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

профиля подготовки «Металлургия»

профилизации «Технология и менеджмент

в металлургических производствах»

Екатеринбург

РГППУ

2

013

Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Основы теплотехники» Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. универ-т», 2013. 46 с.

Составитель: ст. преподаватель М. Н. Камаев

Одобрены на заседании кафедры автоматизации и технологии литейного производства. Протокол от 24 января 2013, № 5.

Заведующий кафедрой

канд. техн. наук, доцент Ю. И. Категоренко

Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института. Протокол от 13 февраля 2013, № 6.

Председатель

методической комиссии МаИ РГППУ А.В.Песков

© ©	ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально -педагогический университет», 2013 Камаев М.Н., 2013

Введение

Каждая высокотемпературная технология формирует особые требования к характеристикам применяемых видов топлива, что диктуется соображениями получения качественной продукции и технико-экономическими показателями соответствующей технологии. Отсюда необходимость всестороннего изучения свойств и характеристик различных видов топлива в условиях их промышленного использования. Эти сведения служат исходными данными для любого теплотехнического анализа процесса горения топлива.

Полученные характеристики горения топлива служат базовыми для составления тепловых балансов промышленных печей и различных тепловых агрегатов. Для расчетов режимов плавления и нагрева металла, режимных и конструктивных параметров устройств для утилизации теплоты отходящих продуктов горения, устройств, обеспечивающих подачу воздуха, необходимого для горения топлива (вентиляторы, воздуходувки, инжекторы), и эвакуацию продуктов горения (дымовые трубы, эжекторы, дымососы). Кроме того, количество и состав продуктов горения топлива во многом определяют степень экологической опасности выбросов в атмосферу.

Топливо представляет собой горючее вещество, при окислении (горении) которого выделяется сравнительно большое количество тепловой энергии, используемой в металлургических технологиях для нагрева и плавления металлов и сплавов, нагрева жидких и газообразных сред и в других целях. Процесс, сопровождающийся окислением горючих компонентов различных видов топлива, назван сжиганием.

Топливо должно удовлетворять ряду дополнительных признаков: наличию горючего вещества в топливе в количестве, которое способно обеспечить его использование в качестве источника тепловой энергии; возможностью управления процессом сжигания; газообразным состоянием продуктов горения, образующихся при сжигании топлива, что существенно облегчает организацию их транспорта от теплового агрегата в окружающую среду; наличием в топливе и в продуктах его горения относительно малого количества вредных веществ, представляющих угрозу загрязнению окружающей среды, а также способности сохранять свои энергетические свойства при длительном хранении и транспортировке.

Перечисленным признакам удовлетворяют горючие вещества органического происхождения, содержащиеся в угле, нефти, природном и попутном газах. Этим же признакам удовлетворяют и некоторые виды побочных продуктов различных технологий, в частности, металлургического производства - доменный и коксовый газы. Последние, по существу, относятся также к органическим видам топлива, так как являются производными технологических процессов, использующих каменный уголь или продукты его термического разложения.

На практике довольно часто для получения тепловой энергии используют не один вид топлива (природный газ, мазут, каменный уголь и т.п.), а одновременно несколько, которые формируют, так называемое, комбинированное топливо, состоящее из двух-трех видов, что диктуется технологическими требованиями. Так, на металлургических заводах широко применяют двойные смеси коксового и доменного газов, природного и доменного, природного и коксового, а иногда и тройные - природного, доменного и коксового газов. Часто с целью повышения радиационных характеристик факела газообразное топливо сжигают совместно с мазутом (газо-мазутные смеси).