Теплотехнические процессы

Смесь горючего исходного материала с окислителем в определенном соотношении, необходимом для осуществления процесса горения с учетом получения заданного продукта, называется горючей смесью. Полученные продукты при осуществлении этих окислительных реакций называются продуктами сгорания. Системная теория печей рассматривает проблемы промышленного оформления процессов безопасного сжигания исходных горючих материалов на базе современной теории горения. Она рассматривает вопросы создания с помощью аэродинамических приемов оптимальных условий для управления процессами сжигания с заданной скоростью, температурой и с получением пламени необходимой геометрической формы, определяющих способ взаимодействия горючего и окислителя и обусловливающих вид процесса сжигания. Она рассматривает возникающие взаимосвязи при горении исходных материалов, совместимость протекания реакции горения топлива с целевыми химическими реакциями в одном объеме, особенности химического взаимодействия между реагентами при химико-технологическом сжигании. Протекание процесса сжигания исходных горючих материалов рассматривается совместно с теплотехническими процессами. Для протекания реакции горения исходных горючих материалов необходимы смесеобразование, организация воспламенения смеси, обеспечение условий распространения пламени и устойчивости горения. [c.29]

Эффективность сжигания топлива в теплотехнических процессах можно оценить по выражению [c.108]

Современная теория печей возникла на стыке технологии, физической химии и теплофизики. В печах всех типов, разновидностей и производственной принадлежности происходят термотехнологические и теплотехнические процессы., В основу термотехнологической теории печей положено то, что главным и определяющим процессом, протекающим в печах, является технологический процесс. Последний осуществляется при тепловом воздействии (подвод или отвод тепла) на обрабатываемые материалы, и он является смыслом и назначением печей. [c.5]

Как термотехнологические, так и теплотехнические процессы в печах протекают одновременно и в одной установке, поэтому современная теория печей должна рассматривать их совместно, но учитывать при этом роль каждого из них. [c.5]

Эти два вида затрат теплоты можно назвать общей реакционной теплотой, количество ее зависит только от термодинамического состояния материалов и не зависит от теплотехнических процессов. При проведении экзотермических реакций может быть три случая [c.10]

К теплотехническим процессам, обеспечивающим скоростное и полное проведение термотехнологических процессов, протекающих в печах, необходимо отнести а) получение тепла б) теплопередачу в) движение газов и материалов г) тепловую работу футеровки. [c.13]

Во всех указанных теориях выполняемые функции промышленных печей рассматриваются с позиций осуществления только теплотехнических процессов в отрыве от технологических, а сами печи — как тепловые устройства. В соответствии с этими теориями печи классифицируются в основном по теплотехническим признакам. Такая классификация не соответствует реальной сущности печей и осуществляемых в них процессов, поэтому не позволяет упорядоченно разделить их в логической последовательности и соподчинении на основе признаков содержания на классы, виды, типы и т. д. [c.4]

Механические взаимодействия между элементами. Элементы печной системы в функционирующих печах находятся в определенных механических взаимоотношениях. Под термином механические взаимоотношения понимаются специально создаваемые или возникающие при протекании термотехнологических и теплотехнических процессов перемещения (движение) элементов печной системы в про- [c.10]

Изменение одного параметра в любом элементе печной системы ведет к изменению состояния части или всей системы, что может создать условия прекращения термотехнологического или теплотехнического процесса, снижения производительности, увеличения выхода побочных продуктов и отходов, ухудшения качества и свойства целевых продуктов либо привести к разрушению футеровки печи, но вместе с тем дает возможность изменять состояние одного элемента, воздействуя этим на другой. [c.11]

Теплотехнические процессы, осуществляемые в рабочих камерах печей, энергетически обеспечивают протекание термотехнологических процессов. Они представляют собой совокупность процессов тепловыделения, теплообмена и отвода теплоты, приводящих исходные материалы к физическим, химическим превращениям или осуществлению биохимических, микробиологических и коллоидных процессов. [c.51]

Назначение теплотехнических процессов — создание оптимальных температурных режимов в рабочей камере печи, заключающееся в обеспечении программы изменения температуры элементов печной системы во времени и в пространстве для осуществления термотехнологических процессов за счет теплового воздействия. [c.51]

Механические функции футеровки. Основной механической функцией, выполняемой футеровкой печи, является придание заданного направления движению исходных материалов, полученных продуктов и печной среды для осуществления термотехнологических и теплотехнических процессов при получении различных целевых продуктов. [c.92]

Системная теория печей рассматривает осуществление теплотехнических процессов в следующих аспектах 1) потребление теплоты 2) теплогенерация 3) тепловое воздействие на исходные материалы и полученные продукты 4) теплообмен в печах. [c.51]

Механические процессы в печах — это перемещение элементов печной системы в рабочей камере и возникающие при этом механические взаимодействия между элементами и внутри их. Перемещение элементов является формой их существования, и поэтому печная система динамична. Главной функцией, которую выполняют механические процессы в печной системе, является создание в рабочей камере печи оптимальных условий для осуществления термотехнологических и теплотехнических процессов. [c.67]

Механика газовой среды. Газовая среда в рабочих камерах во всех работающих печах находится в постоянном движении, которое имеет важное значение для протекания термотехнологических и теплотехнических процессов. С газовой средой перемещаются реагенты в реакционную зону и отводятся полученные продукты химических реакций движение газовой среды перемешивает эти реагенты, позволяет управлять процессами сжигания горючих материалов и т. д. Газовая среда в большинстве типов печей является теплоносителем, и при ее движении создается требуемый профиль температур в рабочей камере печи, обеспечивается передача теплоты исходным материалам. Движение газовой среды дает возможность охлаждать получаемые продукты. [c.68]

В пусковой период печи с непрерывным теплотехническим процессом временно работают в нестационарном тепловом состоянии до разогрева футеровки от исходного ( холодного ) состояния до заданной температуры с последующей выдержкой при этой температуре. В этот период происходит аккумуляция теплоты футеровкой с одновременной потерей ее в окружающую среду. [c.90]

Гидравлический режим в печах характеризуется давлением и особенностями движения газовой фазы в объеме рабочей камере печи. Главной целью установления определенного гидравлического режима в объеме рабочей камеры печи является создание оптимальных условий для перемещения газовой печной среды через исходные материалы и полученные продукты, при которых обеспечивается нормальный режим протекания термотехнологических и теплотехнических процессов. [c.117]

При разработке печной системы, выборе оборудования, конструктивных и аэродинамических приемов принимаются расчетные данные ожидаемых гидравлических сопротивлений, а также данные практики, которые закладываются в проект. Однако после наладки всех режимов и получении целевых продуктов в опытно-промышленных условиях и их исследовании устанавливаются окончательные гидравлические режимы, соблюдение которых обязательно как непременное условие для осуществления термотехнологических и теплотехнических процессов. [c.118]

По объему исследования параметров процесса и конструкции устройства (печи) вещественное моделирование промышленных печей подразделяется на полное и локальное. Полное моделирование — это лабораторное воспроизведение и совместное рассмотрение протекающих в печах термотехнологических и теплотехнических процессов в реальной печной среде и в определенном конструктивном типе печи, уменьшенной в размерах по сравнению с оригиналом. Локальное моделирование — это раздельное рассмотрение этих процессов или участков печи с приближенным частичным моделированием только тех процессов и участков печи, изучение которых проще по частям или участкам. Результаты моделирования по частям или участкам соответствующим образом суммируются, в результате чего удается получить общую картину процесса или устройства в целом. [c.128]

Исследования протекания термотехнологических и теплотехнических процессов осуществляются всегда на горячих действующих моделях, а исследования гидравлики и газодинамики печной среды и теплообмена проводятся на холодных моделях (водяных, воздушных, электрических и световых) на основе законов теории подобия. [c.129]

Однако в лабораторных установках не всегда представляется возможным воспроизвести протекание термотехнологических и теплотехнических процессов одновременно и в динамике, сложно создание изменяющихся во времени или в пространстве условий. Не все процессы моделируются, а ряд высокотемпературных процессов практически невозможно исследовать в лабораторных установках и условиях, поэтому для получения окончательных и объективных данных для разработки головных образцов промышленных печей экспериментальные исследования переносятся на опытно-промышленные печи в производственных условиях. [c.131]

Целью исследований на опытно-промышленных печах является изучение печного способа получения целевого продукта и обезвреживания отходов, загрязняющих окружающую среду, осуществлением термотехнологических и теплотехнических процессов с исходными материалами в определенной печной среде в печах определенных конструктивных типов. Только на опытно-промышленных печах представляется возможность проведения исследований с получением полных и наиболее достоверных данных о протекающих в печи процессах, их взаимосвязях и взаимозависимостях. [c.131]

В теплообменниках основным видом теплотехнического процесса, естественно, является теплопередача. Механика газов теплообменников имеет подчиненное значение и должна быть организована так, чтобы процессы теплообмена протекали наиболее эффективно. [c.11]

После исследований на опытно-промышленных печах составляются фактически полученные материальные и энергетические балансы при различных технологических режимах, выбираются и отрабатываются оптимальные режимы получения целевых продуктов или обезвреживания отходов, загрязняющих окружающую среду, выявляются особенности протекания термотехнологических и теплотехнических процессов, функций среды и футеровки, взаимные связи и зависимости процессов и явлений и их качественные и количественные характеристики. Выявляются недостатки в печном комплексе и непосредственно в конструкции печи, которые необходимо исключить в головном образце конструкции. [c.131]

Диапазон исследований на опытно-промышленных печах существенно зависит от класса печей, вида термотехнологических и теплотехнических процессов, печной среды, футеровки рабочей камеры и ее конструкции. [c.132]

Общая теория печей является необходимым этапом на пути создания аналитических теорий тепловой работы печей различного технологического назначения и тем самым теоретических основ автоматического управления печами. Общая теория печей позволяет сделать обобщения, недостижимые в рамках технической физики и невозможные при разработке теорий тепловой работы конкретных печей. В основу классификации печей положено Подразделение их на две основные группы печи-теплообменники и печи-теплогенераторы. Такое деление носит условный характер, но удобно и важно для установления определяющего теплотехнического процесса. [c.3]

Осуществление теплотехнических процессов. При разработке осуществления теплотехнических процессов в печи рассматриваются следующие вопросы суммарное потребление теплоты, источник теплоты (экзотермическая, электротермическая, гелиотермическая или смешанная) тип, количество, место и порядок расположения теплогенераторов с учетом их особенностей для обеспечения заданного профиля температур в печи. [c.134]

Осуществление теплотехнических процессов включает в себя теплогенерацию в рабочих или топочных камерах и теплообмен между элементами печной системы и внутри каждого из них. [c.256]

HI. Механические процессы в печах осуществляются для перемещения исходных материалов, полученных продуктов, печной среды, охлаждающих печь охладителей и т. д. Перемещения элементов печной системы обеспечивается с помощью различных аэродинамических и гидравлических приемов, функционированием тягодутьевых н транспортирующих материалы и продукты механизмов и средств регулирования протекания механических процессов. Требуемое перемещение элементов печной системы необходимо для осуществления термотехнологических и теплотехнических процессов и создания необходимых гидравлических режимов в рабочей камере печи. [c.257]

Воробьев X, С,, Теплотехнические процессы и, аппараты силикатных производств. Изд. Высшая школа , 1965. [c.278]

Тепловая работа печей характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных технологических и теплотехнических процессов. Исторически сложился опыт управления процессами и печами, на базе которого осуществлялось так называемое ручное управление. По мере увеличения масштаба производства и его интенсификации стала постепенно проявляться несостоятельность ручного управления и регулирования. Первые попытки автоматизации относились к отдельным элементам сложных технологических процессов или отдельным узлам агрегатов, т. е. носили локальный характер. На следующем этапе появилось связанное автоматическое регулирование, когда отдельные элементы процесса или узлы регулируются взаимосвязанно, и, наконец, развитое связанное регулирование постепенно стало носить комплексный характер для всего технологического процесса [c.13]

Тепловые генераторы (теплогенераторы) представляют собой устройства, в которых основным теплотехническим процессом является процесс получения тепла в результате превращения в него химической, электрической, солнечной, атомной и других видов энергии. Примерами тепловых генераторов являются топки, конвертеры, индукционные электрические плавильные печи, резисторы электрических печей сопротивления и др. В топках основным теплотехническим процессом является выделение тепла путем превращения в него химической энергии топлива, в конвертерах — химической энергии жидкого металла, в индукционных печах и резисторах — электрической энергии. Это не значит, что в указанных тепловых устройствах не происходит других тепловых процессов (например, теплопередачи), однако они не имеют определяющего значения. Например, в конвертерах тепло, выделяющееся при выгорании примесей, практически равномерно распределяется по всей массе жидкого металла и поэтому нет необходимости заботиться о распространении тепла по объему жидкого металла. [c.10]

С теплотехнической точки зрения основное назначение теплового аппарата заключается в передаче по назначению полученной теплоты, поэтому именно процесс теплопередачи в этих тепловых устройствах является определяющим теплотехническим процессом. Таким образом, большинство печей представляет собой частный случай теплового устройства. Название печи, видимо, механически перенесено из бытового лексикона и является производным от слова печет (греет). Поэтому практически название печь укоренилось за тепловыми устройствами, где развивались относительно высокие температуры. Напротив, тепловые устройства, где имеют место относительно низкие температуры, получили название аппаратов (дистилляция, выпаривание, иногда сушка и др.). Подобное деление, конечно, не носит принципиального характера, поэтому общая теория тепловой работы должна относиться как к собственно печам, так в значительной степени и к другим тепловым аппаратам. Здесь и в дальнейшем сохранили широко распространенный термин печь , толкуя его, однако, расширенно, т. е. относя его ко всем тепловым аппаратам. [c.12]

Современные химико-энерготехнологические системы (ХЭТС) крупнотоннажных производств аммиака представляют собой совокупность различных ХТП, энерго- и теплотехнических процессов [4, 13, 49, 93]. Основными причинами многих аварий и несчастных случаев, происшедших в этом производстве, являются нарушения технологической дисциплины, недостаточно высокая надежность машин, аппаратов, арматуры, КИП и АСУ, неудовлетворительная организация ремонтных работ и эксплуатация неисправного оборудования, плохое соблюдение требований техники безопасности. [c.108]

В соответствии с изложенным печь определяется как тепловое устройство, в котором происходит получение теплоты из того или другого вида энергии и передача теплоты материалу, подвергаемому тепловой обработке в тех или иных технологических целях. Слово тепловое подразумевает, таким образом, и теплотехническое и технологическое назначение печи. Определяющими теплотехническими процессами в печах являются процессы теплообмена. [c.12]

Осуществление механических процессов. При проектировании механических процессов рассматриваются вопросы, связанные с организацией движения исходных материалов, полученных продуктов, печной среды, теплоносителя, охладителей печи и ее конструктивных элементов, а также создания необходимых гидроаэродинамических режимов для нормального осуществления термотехнр-логических и теплотехнических процессов. Необходимые формы дви-134 [c.134]

Печная среда. При проектировании печной среды, в которой осуществляются термотехнологические и теплотехнические процессы, рассматриваются следующие вопросы назначение, химический состав и периодичность изменения ее, количество, химические и физические свойства, фазовые состояния, плотности, температуры впода, функционирования и отвода, характер движения и т. д. [c.135]

II. Теплотехнические процессы в печах осуществлаются для создания и стабильного поддержания теплового состояния элементов печной системы в строгом соответствии с температурным режимом проведения термотехнологического процесса. [c.256]

Рассматривается общая теория печей, основанная на современных достижениях науки и техники. В основу книги положена классификация топливных- и электрических металлургических печей по определяющему виду теплотехнического процесса. Подробно рассмотрены типовые режимы тепловой работы печей-теплообменников (радиационный и конвективный) и печей-теплогенераторов (массообмеп-ный и электрический). Даны рекомендации по улучшению тепловой работы и конструкции печей с различными режимами работы. [c.2]

Рассматривается общая теория печей, основанная на современных достижениях теплофизики. В основу книги положена классификация по олре-деляющему виду теплотехнического процесса. Даются сведения по аэродинамике струи в ограниченном пространстве, о процессах в горящем факеле и ирииципах теплог0не рации электрической энергии. Подробно рассматриваются различные режимы работы печей радиационный, конвективный п разновидности слоевого режима (плотный, кипящий и взвешенный слои). Излагаются теплотехнические основы автоматического регулирования печей и тепловой работы кладки. [c.2]

Общая теория печей позволяет сделать обобщения, недостижимые в рамках технической физики и невозможные при разработке вопросов теории тепловой работы конкретных печей. Общая теория печей является необходимым этапом на пути создания аналитических теорий тепловой работы печей различного технологического назначения и тем самым теоретических основ автоматического регулирования печей. В основу классификации печей положено разделение применяемых печей на две группы печи-теплогенераторы, именуемые сокращенно теплогенераторами, и печи-теплообменники, именуемые сокращенно печами. Такое деление носит условный характер, но важш для установления определяющего теплотехнического процесса. Общая теория печей-теплогенераторов в данной книге не затрагивается. [c.6]

Сюда, следовательно, можно отнести изучение тех или иных краевых условий как результата взаимодействия различных происходящих в печи теплотехничваких процессов. Поясним сказанное на следующем примере. Пусть имеется рабочая камера печи, в которой протекает целая оовокупность взаимосвязанных теплотехнических процессов. Для каждого из этих процессов могут быть написаны характеристические уравнения, опирающиеся на механизм данного процесса или на феноменологические представления о нем. Путем составления уравнений, характеризующих краевые условия, для каждого из этих процессов в отдельности формулируются задачи технической физики. Однако совокупность указанных уравнений не описывает еще процесс в целом, протекающий в рабочей камере печи. Для того чтобы охватить такой сложный процесс, все отдельные процессы должны рассматриваться комплексно и поэтому, различные параметры, входящие в уравнения для отдельных процессов, должны быть между собой связаны дополнительной системой уравнений. Эти связи нельзя найти в общем виде для печей всех видов они могут быть установлены для отдельных групп родственных печей. Таким образом, возникает необходимость классификации печей или, точнее, режимов их работы. [c.14]

Комплексное расамотрение теплотехнических процессов на основе определенной классификации режимов работы печей и есть коренная задача общей теории печей. [c.14]