 |
|
Дайте определения теплоизоляционных материалов.
Теплоизоляционные материалы – это материалы позволяющие изолировать зону, где осуществляется какой либо технологический процесс при высокой температуре, от окружающей среды.
По огнеупорности: огнеупорные(tр>800), не огнеупорные(tр<700).По происхождению: естественные, искусственные. По форме: 1)в виде отдельных изделий, 2)в виде сыпучих сред.
Требования предъявляемые к огнеупорным материалам:1)иметь как можно более низкую теплопроводность 2)иметь как можно более низкую удельную теплоемкость.
Физические с-ва:1)пористость, 2)газопроницаемость, 3)теплопроводность, 4)удельная теплоемкость, 5)электропроводность, 6)термическое расширение.
Вариант 2
1 вопрос.Горение газов осуществляется в объёме и относится к гомогенному горению.
Кинетическое горение
После того, как произошло воспламенение, наступает процесс распределения пламени, связанный с передачей тепла от сгоревших к новым порциям топлива.
Нормальное горение
После воспламенения горючей смеси возникает определённый фронт горения. Распределение пламени предполагает перемещение этого горения в направлении несгоревших порций газа. Позади фронта горения находятся продукты сгорания, впереди- невоспламеняющаяся рабочая смесь. Скорость нормального горения определяется исключительно процессом теплопроводности и поэтому является физико-химической константой горючей смеси.
Горение однородной смеси в турбулентном потоке
Самый распространённый процесс. Это горение протекает в отдельных перемешивающихся объёмах (объёмное горение). На скорость турбулентного горения и на состояние фронта горения большое влияние оказывает общий уровень турбулентности потока.
Диффузионное горение
Диффузионный метод сжигания газообразного топлива широко распространён. При этом методе смешение и горение происходит в одном объёме. Процессы смешения играют первостепенную роль. Процессы смешения между струями топлива и воздуха могут протекать при ломинарном и турбулентном течении этих струй. В первом случае смешение определяется молекулярной диффузией, во втором – турбулентной диффузией.
Цель расчета — определить количество воздуха, необходимого для горения топлива, состав и количество образовавшихся продуктов сгорания и их температуру.
Расчет горения принято вести на рабочую массу топлива: 1 кг твердого или жидкого, либо 1 м3 газообразного. Иногда расчет ведут на 100 кг или 100 м3 топлива.
В основу расчета положены стехиометрические уравнения реакций взаимодействия горючих элементов топлива или горючих газов (в случае расчета горения газообразного топлива) с кислородом. По расходу кислорода на горение топлива определяют расход воздуха. Результаты расчета могут быть выражены в разных единицах: в кг, в м3 или в молях. При проектировании печных, котельных установок удобнее иметь данные расчета по объему, так как но ним производят выбор вентиляторов, дымососов, циклонов. При проектировании сушильных установок для подсчета влагосодержания газов удобнее иметь массовый состав газов.
_______________________________________
2 вопрос. Конвективный – процесс при котором движущаяся жидкость или газ переносят тепло из более нагретых областей в менее нагретые. Если движения нет, то и нет передачи тепла конвекцией.
Конвективный теплообмен происходит при движении жидкостей(газов), движущееся частицы которых и являются теплоносителями; каждая такая частица соприкоснувшись с тепловоспринимающей поверхностью в момент контакта передаёт определённое кол-во тепла и не останавливаясь движется дальше, после чего на её место приходит другая “неостывшая” частица, которая так же отдаёт ей часть своего тепла и следует дальше и так далее, когда нет движения и частицы жидкости или газа не выполняют роль движущихся теплоносителей, тогда нет и теплопередачи конвекцией.
Если наблюдается свободное движение частиц, то это свободная конвекция, если вынужденное движение это вынужденная конвекция. Свободное движение возникает в следствии разности плотностей нагретых и холодных плоскостей среды. В результате соприкосновения с нагретой поверхностью жидкость нагревается и её температура по сравнению с температурой остальной массы повышается, а плотность уменьшается, возникает подъёмная сила и свободная конвекция.
Вынужденная конвекция наблюдается при движении вызванном внешними силами(насос, вентилятор). На ряду с вынужденным движением одновременно возможно возникновение и свободного движения(конвекции).
При ламинарном движении отдельные слои между собой не перемешиваются и передача тепла в таком потоке возможна только теплопроводностью от слоя к слою.
При турбулентном движении определяющие значение имеет скорость движения, увеличение которой вызывает увеличение 
(коэффицента теплоотдачи). При турбулентном движении около поверхности стен ограничивающих поток образуется тонкий слой жидкости в котором благодаря вязкости сохраняется ламинарное движение. Он оказывает решающие влияние на процесс теплообмена. При увеличении скорости среды толщина пограничного слоя уменьшается что и вызывает увеличение коэффициента теплоотдачи.
Формула Ньютона 
_
3 вопрос. ВНЕШНИЙ ТЕПЛООБМЕН-температура пе4и и металла в начале и конце периода нагрева, излу4ательная способность пе4ных газов и обмуровки, размеры рабо4его пространства пе4и.ВНУТРЕННИЙ ТЕПЛООБМЕН- теплопроводность и теплоемкость металла , его толщина и химический состав. Дополнительный фактор внешнего теплообмена-расположение заготовки в печи и изменение степени 4ерноты металла в процессе нагрева. Изменение степени черноты заметно влияет на время нагрева металла,вызывает ускорение нагрева образцов с черной окисленной поверхностью.Однаступен4атый режим-в пе4и поддерживают одинаковую температуру по всему объёму и металл помещают сразу в среду с высокой температурой.(для тонкого листа).Двуступен4атый режим-складывается из периодов предварительного и интенсивного нагрева.(для изделий значительной толщины ).Трёхступен4атый- состоит из одно- и двухступенчатого режима плюс период выдержки(Для нагрева крупных заготовок)
_______________________________________
4 вопрос.
Фундамент предназначен для передачи всей силы тяжести на грунт, нагрузка производимая подошвой фундамента на грунт, должна быть равномерной по всей площади и не превышать 250 кПа. Форма фундамента может быть разной, зависит от конструкции и размеров печи. Фундаменты сооружают из красного кирпича, бутового камня, бетона,железо-бетона.Чаще всего из бетона и Железа-бетона.Обязательной является защита фундамента от воздействия высоких температур.Для того чтобы Т не превышала 200С между фундаментом и футировкой пода печи, предусматривают слой теплоизоляционного материала.Футировка печи состоит из пода,стен ,свода.Кладка всех этих элементов футировки осуществляется различными методами.Кирпичи укладывают на плашку, но в подах и сводах печей их часто кладут на торец(1) и ребро (2)
Также есть укладка кирпича: ложковая(1) и тычковая(2)
Для Компенсации термич. Расширения кладки в ней предусмотрен температурные швы,размеры и число которых зависят от рабочей температуры печи и мат. И колеблятся 5-15мм на 1 метр кладки
Вариант 4