Тепловая мощность печи. Определение и формула для расчета в зависимости от диаметра печи и способа производства.
Движение газов во вращающейся печи и его влияние на теплопередачу, пылеунос и аэродинамическое сопротивление. Математические зависимости.
Движение материала в печи. Схема движения материальной частицы и вывод уравнения для расчета скорости движения материала по печи. Экспериментальное определение скорости движения материала с помощью изотопов и сравнение с расчетными данными.
Теплообмен во вращающейся печи. Общая характеристика. Балансовые уравнения теплообмена в полой части вращающейся печи. Математические выражения теплопередачи лучеиспусканием, конвекцией и теплопроводностью. Коэффициент равномерности температуры в слое материала.
Диаграммы изменения массы, состава и температуры материала по длине печи. Диаграмма изменения количества потребляемого тепла по длине печи.
Доля видов теплопередачи по зонам вращающейся печи. Пути интенсификации теплопередачи во вращающихся печах. Двухзонное сжигание топлива, двустороннее питание печей материалом.
Классификация вращающихся печей. Длинные вращающиеся печи для мокрого способа производства. Внутренние теплообменные устройства. Цепные завесы. Конструкции, характеристика и сравнение цепных завес свободно сидящими концами и гирляндами.
Встроенные теплообменники в зонах с сухим материалом: металлические и керамические; ячейковые, экранирующие, рифленая футеровка.
Печи для обжига клинкера по сухому способу. Длинные полые печи. Короткие печи с запечными подогревателями сырья. Циклонные теплообменники. Устройство, работа, показатели.
Запечные реакторы-декарбонизаторы для дополнительного сжигания топлива. Устройство, работа, показатели. Положительное влияние на работу вращающейся печи. Снижение содержания оксидов азота в отходящих газах.
Методика теплового расчета вращающейся печи для обжига клинкера. Задачи расчета. Схема теплового баланса. Определение производительности печи. Определение диаметра печи. Назначение температурных границ зон по материалу. Тепловые балансы зон и определение температур газов на границах зон. Понятие о приведенном коэффициенте теплопередачи. Средняя разность температур между газом и материалом в зоне. Расчет длины зон.
Основные положения теплового расчета циклонных теплообменников, запечного реактора-декарбонизатора.
Холодильники вращающихся печей. Назначение. Типы холодильников – планетарные, колосниковые, барабанные. Принцип работы, устройство. Основные положения теплового расчета и определение размеров. Сравнение холодильников и их совершенствование.
Футеровка вращающихся печей. Назначение. Воздействие на футеровку температуры, химических реагентов и механических нагрузок. Свойства футеровочных материалов. Условия службы футеровки в отдельных зонах вращающейся печи и применяемые материалы. Обмазка на футеровке и меры повышения ее стойкости. Способы укладки футеровки. Основные причины разрушения футеровки.
Обеспыливания отходящих печных газов. Значение пылеулавливания – экономическое, социальное, для охраны природы. Состав и свойства пыли. Обеспыливающие аппараты. Кондиционирование газоносителя. Способы утилизации пыли путем возврата в печь, обжиг пыли в отдельной печи. Введение пыли в цемент и использование ее в других направлениях.
5 Способы и аппараты для скоростного обжига портландцементного клинкера
Теоретические предпосылки скоростного обжига: возможная скорость клинкерообразования, значение скорости нагрева и температуры, понятие о достаточности тепмпературно-временных условий. Возможные принципиальные преимущества аппаратов скоростного обжига. Возможность применения существующих типов печей для осуществления скоростного обжига.
Обжиг в интенсивном газовом потоке. Три возможных режима: фильтрующий (плотный) слой, кипящий и взвешенный. Интенсивность теплообмена при разных режимах. Отсутствие слипания или сваривания как фактор обеспечения аэродинамических условий обжига в кипящем слое и во взвешенном состоянии, определяющий невозможность применения высоких температур. Возможность получения клинкера полного обжига из двух – и многокомпонентных сырьевых смесей во взвешенном состоянии.
Обжиг во взвешенном состоянии. Схема установки Южгипроцемента, результаты опытов. Опыты с полным плавление материала. Обжиг в кипящем слое. Схемы установок Пейжла (США) и Южгипроцемента, результаты опытов. Обжиг в плотном (фильтрующем) слое. Обжиг на агломашине, схема ее устройства, схема производства, показатели.
Результаты работы кафедры технологии вяжущих материалов и строительных изделий УрФУ. Перспективность новых способов обжига.
6 Сушильные и сушильно-помольные установки в производстве вяжущих материалов
Общие сведения: назначение сушки, требования по конечной влажности. Сушильные установки. Виды.
Сушильные барабаны. Схемы установки, параметры, режимы. Топки сушильных барабанов. Прямоточные и противоточные сушильные барабаны. Внутренние устройства сушильных барабанов: назначение, типы. Подъемно-лопастная, секторная система, перевалочная или ячейковая, распределительная, комбинированная. Основные показатели работы сушильных барабанов: удельная производительность по испаряемой влаге (паросъем) и расход тепла.
Схемы материального и теплового балансов сушильных барабанов и определение расхода тепла. Расчет основных размеров барабана. Вихревые сушилки. Устройства, работа, показатели. Сушилка кипящего слоя. Устройство, работа, показатели, основные положения расчета. Технико-экономические показатели разных сушилок.
Сушильно-помольные установки. Схемы сушильно-помольных установок (с шаровой мельницей и проходным сепаратором, с шаровой мельницей и центробежным сепаратором), параметры режима и показатели работы, сравнительная оценка. Понятие о сушильной производительности. Особенности строения теплового баланса.
7 Установки для тепловлажностной обработки изделий на основе вяжущих
Назначение их. Виды тепловлажностной обработки. Понятие о режиме тепловлажностной обработки. Особенности тепло - и влагообмена при тепловлажностной обработке. Классификация тепловлажностных установок.
Установки периодического действия. Ямная камера, обычная и системы Семенова. Стенд для формования и пропаривания изделий. Спецформы и кассетные установки.
Установки непрерывного действия. Горизонтальные (туннельные) и вертикальные камеры. Вибропрокатные станы. Установки водного твердения. Расчет расхода пара в пропарочных камерах.
Автоклавы. Электропрогрев изделий.
Установки для оттаивания и подогрева составляющих бетонной смеси. Значение оттаивания и подогрева. Способы осуществления, виды теплоносителя. Расход тепла и пара.
8 Автоматизация управления тепловыми процессами в производстве вяжущих
Значение автоматизации. Блок-схемы автоматизации процесса сушки в сушильном барабане, совмещенных помолов и сушки в мельнице с проходным сепаратором, обжига во вращающейся печи (варианты).
4.2 Разделы дисциплины и виды занятий
Перечень разделов дисциплины с указанием трудоемкости их освоения в часах, видов учебной работы и промежуточной аттестации с учетом существующих форм освоения приведен в табл. 4.2.1., 4.2.2.
Таблица 4.2.1.
Распределение аудиторной нагрузки и контрольных мероприятий для изучаемой дисциплины по разделам для очной формы обучения
Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану (час.): | 130136 | ||||||||||||||
Раздел дисциплины | Аудиторная нагрузка (час.) | Число контрольных мероприятий | |||||||||||||
Номер раздела | Наименование раздела | Семестр изучения | Всего часов* | Лекции (Л) | Практические занятия (ПЗ) | Лабораторные работы (ЛР) | Курсовые проекты | Курсовые работы | Расч.-графич. работы | Графические работы | Расчетные работы | Рефераты | Коллоквиумы | Контрольные работы | Домашние работы |
1 | Введение | 8 | 3 | 3 | |||||||||||
2 | Сжигание топлива | 8 | 12 | 6 | 6 | ||||||||||
3 | Шахтные печи для обжига вяжущих материалов | 8 | 10 | 6 | 4 | ||||||||||
4 | Вращающиеся печи | 8 | 27 | 20 | 7 | 1 | |||||||||
5 | Способы и аппараты для скоростного обжига портландцементного клинкера | 8 | 4 | 4 | |||||||||||
6 | Сушильные и сушильно-помольные установки в производстве вяжущих материалов | 8 | 6 | 6 | |||||||||||
7 | Установки для тепловлажностной обработки изделий на основе вяжущих | 8 | 3 | 3 | |||||||||||
8 | Автоматизация управления тепловыми процессами в производстве вяжущих | 8 | 3 | 3 | |||||||||||
Всего: | 68 | 51 | 17 | 1 |
Таблица 4.2.2.
Распределение аудиторной нагрузки и объема самостоятельной работы по семестрам изучения дисциплины для очной формы обучения
Семестр изучения | Промеж. аттест. | Аудиторная нагрузка (час.) | Объем СРС (час.) | Резерв СРС (час.) | ||
Зачет | Экзамен | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | Всего | |
8 | + | 51 | 17 | 68 | 62,0 68,0 | 11,1 |
Всего: | 51 | 17 | 68 | 62,0 68,0 | 11,1 |
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ И САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
5.1 Лабораторный практикум
Наименования лабораторных работ с указанием разделов дисциплины, к которым они относятся, приведены в табл. 5.1.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
