Реферати

Реферат: Стекловаренная печення

Судова медицина і психіатрія. Епілепсія як самостійне психічне захворювання Симптоматична епілепсія і синдроми. Медико-соціальна реабілітація і її значимість. Судово-психіатрична оцінка і розв'язувані питання.

Тохтамиш і Тимур. Протистояння Тимура і Тохтамиша.

Промислова політика Росії. Підвищення добробуту населення країни. Промислова політика Росії. Політика підтримки конкуренції. Конфлікти між промисловою політикою і політикою підтримки конкуренції. Прискорення темпів і підвищення стійкості економічного розвитку.

GPS-навігація. Історія створення супутникової навігації. Загальна характеристика GPS-навігації. Принципи роботи GPS. Особливості GPS-навігатора і його базові прийоми використання. Координати крапок, знятих з місцевості. Як вибрати GPS-приймач. Альтернативні системи GPS.

Аналіз ділової і ринкової діяльності підприємства (на прикладі ЗАТ "Телефонна компанія - Урал"). Сутність послуг зв'язку і їхня роль у національній економіці. Історія розвитку і господарська діяльність ЗАТ "Телефонна компанія - Урал": динаміка і структура основних виробничих фондів, аналіз доходів від основної діяльності, собівартості послуг.

1. Призначення печі.

У даному курсовому проекті буде розглянута ванна піч безперервної дії. Тип піч-регенеративна, проточна з подковообразним напрямом полум'я. Конструктивно піч має варильний і виработочний басейн, сполучені між собою по стекломассе протоком.

Для завантаження шихти і стеклобоя піч обладнана двома герметизованими завантажувальними кишенями, розташованими по її бічних сторонах.

Варильний басейн печі опалюється природним газом. Для опалювання варильний басейну, піч обладнана шістьма пальниками, розташованими з торцевой стіни ванної печі, протилежної її виработочной частини.

Видалення димових газів з варильний басейну стекловаренной печі здійснюється через систему димових каналів, оснащених димовоздушними клапанами, отсечним, поворотним шиберами і металевим димарем при допомозі основного і резервного димососов ДН-9У.

Для використання тепла відходячий димових газів, піч обладнана регенераторами з насадкою типу «Ліхте» з осередками 170х170.

Тепло відходячий газів використовується також в котле-утилизаторе.

Продуктивність печі-70 тонн в доби. Що Виробляється асортимент-пляшка з темнозеленого скла.

2. Обгрунтування продуктивності.

Тип піч-регенеративна, проточна з подковообразним напрямом полум'я. Продуктивність печі-70 тонн в доби. Форма і розміри виработочного басейну прийняті конструктивно з умови розміщення однієї машинолинії ЯСКРАВО-ЧЕРВОНИЙ-118-2 (восьми секційна, дві-краплинна). Автомат обслуговується однією бригадою з трьох чоловік в зміну (два машиністи і один наладчик стеклоформующей машини). Усього зміни три. Асортимент-, що Виробляється пляшка з темнозеленого скла. Маса пляшки- 340 грам. Кількість резов складає-80(в хвилину). Коефіцієнт використання стекломасси (КИС)-0,95.

Дана стекловаренная піч передбачає ефективну теплову ізоляцію стін і днабассейна, стін полум'яного простору, пальників, склепінь варильний, виработочного басейнів, пальників і регенераторів, що помітно збільшить продуктивність склотари на даній дільниці виробництва.

3. Вибір питомого знімання і розрахунок основних геометричних розмірів печі.

Хімічний склад скла:

SiO2-72 %

Fe2O3+AL2O3-2,3 %

Na2O+К2О-14%

CaO+MgO-11,5%

SO3-0,2%

Максимальна температура варива-1500˚З

В температурному інтервалі від 23 до 1500˚ З в'язкість скла змінюється на 18 порядків. У твердому стані в'язкість становить приблизно 1019Па з, в розплавленому стані-10 Па з. Температурний хід в'язкості показаний на малюнку. При низьких температурах в'язкість міняється трохи. Найбільш різке зниження в'язкості відбувається в інтервалі 1015-107Пас.

Крива температурного ходу в'язкості.

Визначаємо основні розміри робочої камери.

Площа варильний частини печі, м2:

F=G*103/g;

ГдеG-продуктивність печі, кг/доба;

g-питоме знімання стекломасси з дзеркала варильний

частини, кг/(м2*сут).

Прінімаємg=1381 кг/(м2*сут.).

ТогдаF=70000/1381=50,68 м2.

Довжина варильний частини для печі з подковообразним напрямом полум'я розраховується з співвідношення

L:У=1,2:1

L:У=1,2

L*В=50,68

1,2*х*х=50,68

х2=50,68:1,2

х=6,5м (ширинаB)

6,5*1,2=7,8 м (длинаL)

Співвідношення довжини і шириниL/В=7,8/6,5=1,2

Ширина полум'яного простору на 120 мм більше ширини басейну, т. е. 6,5+0,12=6,62 м

Висота підйому сводаf=6,62/8=0,83 м.

Довжина полум'яного простору 7,8+0,2=8 м.

Глибина басейну: студочного мм, варильний мм.

Площа студочной частини при температурі варива 1500С прийнята рівній площі варильний частини:Fст= 50,68м2.

Ширина студочной частини становить 80% ширини варильний частини: 6,5*0,8=5,2 м. Приймаємо ширину завантажувальних кишень (6,5-0,9)/2=2,8 м, де 0,9 м - ширина розділової стінки. Довжина завантажувальної кишені 1 м.

4. Обгрунтування розподілу температур в печі.

Термічний процес, внаслідок якого суміш різнорідних компонентів утворить однорідний розплав, називається стекловарением.

Сипучу або гранульовану шихту нагрівають у ванній печі, внаслідок чого вона перетворюється в рідку стекломассу, зазнаючи складних фізико-хімічних взаємодій компонентів, що відбуваються протягом значного температурного інтервалу.

Розрізнюють п'ять етапів стекловарения: силикатообразование, стеклообразование, осветление (дегазація), гомогенізація (усереднення), студка (охолоджування).

Окремі стадії процесу стекловарения слідують в певній послідовності по довжині печі і вимагають створення необхідного температурного режиму газової середи, який повинен бути суворо незмінним у часі. Розподіл температур по довжині і ширині ванної печі залежить від властивостей скла і умов варива. При вариві темнозеленого стікти температура на початку зони варива (у завантажувальної кишені) 1400-1420˚ З, оскільки в цій частині басейну печі відбуваються нагрів, розплавлення і провар шихти, т. е. завершення стадій силикатообразования, стеклообразования і часткове осветление стекломасси. Температура стекломасси у завантажувальної кишені 1200-1250˚ С. В зоні осветления температура газової середи підтримується максимальної-1500˚ З, оскільки при такій температурі в'язкість стекломасси знижується, відбувається інтенсивне осветление і завершується гомогенізація. У зоні студки температура газової середи плавно знижується до 1240˚ З, що приводить до збільшення в'язкість стекломасси. У зоні виробітку температурний режим встановлюється в залежності від вимог, необхідних для нормального виробітку стекломасси і формування з неї стеклоизделий.

Для встановлення стаціонарного температурного режиму газової середи в печі необхідно регулювати кількість і співвідношення палива і повітря, що подається в піч, ретельно їх змішувати і своєчасно відводити відходячий димові гази.

Можливість встановлення певного температурного режиму передбачається конструкцією ванної печі.

На зміну температурного режиму впливає тиск газів в робочій камері печі. Підвищення тиску до певних меж сприяє більш рівномірному прогріванню окремих частин печі, оскільки об'єм робочої камери максимально заповнюється пломенем. Створення розрядження в печі приводить до зменшення поширення полум'я і присосу холодного повітря через отвори. Це погіршує рівномірність розподілу температур і спричиняє пониження температур в тих дільницях печі, куди проникає холодне повітря.

Температурний режим печі залежить також і від температури факела полум'я і її розподілу по довжині факела. Температура факела регулюється подачею повітря.

5. Розрахунок горіння палива, дійсної температури факела і мінімальної температури підігрівання повітря.

Теплоту згоряння палива визначають по егосоставу:

Qн=358CH4+637C2H6+912C3H8+1186C4H10;

Qн=358*93,2+637*0,7+912*0,6+1186*0,6=35200 кДж/м3

Рівняння реакцій горіння складових частин палива:

CH4+2O2=CO2+2H2O+Q;

C2H6+3,5О2=2СО2+3Н2О+Q;

C3H8+5O2=3CO2+4H2O+Q;

C4H10+6,5O2=4CO2+5H2O+Коефіцієнт надлишку воздухаL=1,1.

Розрахунок горіння зводимо в таблицю:

Склад палива, %

Зміст газу, м 3 /м 3

Витрата повітря на 1м 3 палива, м 3

Вихід продуктів горіння на 1 м 3 палива, м 3

Об 2Т

Об 2Д

N 2 Д

VL

CO 2

Н 2 Об

N 2

Об 2

CH 4 -93,2

0,932

1,8 6 4

1,96х1,1

2,16х

х3,76

2,16+

+8,10

0,932

1,864

-

-

2,796

З 2 Р 6 -0,7

0,007

0,025

0,014

0,021

З повітря

З повітря

0,035

З 3 Н 8 -0,6

0,006

0,030

0,018

0,024

8,1

0,2

8,142

З 4 Н 10 -0,6

0,006

0,039

0,024

0,030

-

-

0,054

N 2 -4,4

0,044

-

-

-

-

-

-

0,044

-

0,044

ЗІ 2 -0,5

0,005

-

-

-

-

0,005

-

-

-

0,205

Сума-100

1

1,96

2,16

8,1

10,26

0,993

1,939

8,144

0,2

11,276

О2ТіО2Д- витрата кисня відповідно теоретичний і дійсний, приL=1,1;N2Д- дійсний об'єм азоту з повітря;VL-дійсна витрата повітря для горіння 1 м3газа;VД-об'єм продуктів горіння на 1 м3газа.

Об'ємний склад продуктів горіння, %:

CO2=0,993*100/11,28=8,80

H2O=1,939*100/11,28=17,20

N2=8,144*100/11,28=72,23

O2=0,2*100/11,28=1,77

_

Сума-100

Визначимо витрата палива:

Складемо тепловий баланс варильний частини печі.

Прибуткова частина

1. Тепловий потік, що поступає при згорянні палива, кВт:

Ф1=QнХ,

гдеQн-теплота згоряння палива, кДж/м3;

Х- секундна витрата палива, м3/з.

Ф1=35200Х кВт.

2. Потік фізичної теплоти, що поступає з повітрям, кВт:

Ф2=VLcвtвХ,

гдеVL-витрата повітря для горіння 1 м2топлива, м3;

tв- температура нагріву повітря в регенераторі-пальнику˚, З;

св- питома теплоємність повітря при температурі нагріву (дані взяті з додатку), кДж/(м3˚ З).

Приймаємо температуру підігрівання повітря в регенераторе1100˚ З і підвищення температури в горелкена 50˚ С. Тогда Ф2=10,26*1150*1,455=17150Х кВт.

Потоками фізичної теплоти палива, шихти і бою нехтуємо в зв'язку з їх незначністю.

Загальний тепловий потік буде рівний:

Фпріх.=35200Х+17150Х=52350Х кВт.

Витратна частина

1. На процеси стеклообразования, кВт:

Ф1=ng,

де п- теоретична витрата теплоти на вариво 1 кг стекломасси, кДж/кг;

g- з'їм стекломасси, кг/з.

Оскільки склад скла і шихти в розрахунку не враховуються, то по даним Крегера, можна прийняти витрату теплоти на отримання 1 кг стекломасси і продуктів дегазації рівним 2930 кДж/кг:

g=70*1000/24*3600=0,81 кг/з;

Ф1=2930*0,81=2373 кВт,

2. Тепловий потік, що втрачається з відходячий з печі димовими газами, кВт:

Ф2=VДtДCДX,

ГдеVД-об'єм димових газів на 1м3топлива, м3;

ТД-температура димових газів, що йдуть з робочої камери, ˚ З; приймається рівній температурі варива

1500˚ З;

СД- питома теплоємність димових газів при їх температурі, кДж/(м3*˚ С).

Питому теплоємність продуктів горіння підраховують як теплоємність суміші газів:

сД=cСО2rCO2+cH2OrH2O+cN2rN2+cO2rO2,

гдеr-об'ємна частка компонентів газової суміші;

з-теплоємність газів, кДж/(м3*˚ С);

СД1500=2,335*0,0880+1,853*0,172+1,444*0,722+ +1,529*0,0177=1,6 кДж/(м3*˚ С).

Визначаємо тепловий потік:

Ф2=11,28*1500*1,6Х=27072Х кВт.

3. Тепловий потік, що втрачається випромінюванням, кВт:

Ф3= (Зіφ)(F(Т1/100)4-(Т2/100)4)/1000.

Де Зі- коефіцієнт випромінювання, рівний 5,7 Вт/(м2*К4);

φ- коефіцієнт диафрагмирования;

F- площа поверхні випромінювання, м2;

Т1іТ2- абсолютна температура відповідно випромінюючої середи і середи, що сприймає випромінювання, До

а) Випромінювання через завантажувальну кишеню. Для розрахунку коефіцієнта диафрагмирования φ приймаємо отвір за прямокутну щілину висотою Н=0,2м, шириною рівній ширині завантажувальної кишені -1,7 м, товщиною арки δ=0,5 м.

Тоді

Н/δ=0,2/0,5; φ=0,4.

Розрахуємо площу випромінювання:

F=1,7*0,2*2=0,68 м2(оскільки завантажувальних кишень два).

Приймаємо температуру в зоні засипки шихтиt1=1400˚З, а температуру навколишнього воздухаt2=20˚

б) Випромінювання у влети пальників. Приймаємо сумарну площу влетов рівної 3% площі варильний частини:

F=50,68*0,03=1,5 м2.

Висоту влетов заздалегідь приймаємо рівної 0,4 м; форма отвору - довгастий прямокутник, розміри якого Н=0,4; δ=0,5:

Н/δ=0,8(φ).

Приймаємо середню температуру в полум'яному просторі варильний частиt1=1450˚ З, а температуру внутрішніх стінок горелокt2=1350˚ С. Тогда (Т1/100)4=44205 і (Т2/100)4=33215.

Визначаємо тепловий потік:

Фб=5,7*0,8*1,5(44205-33215)/1000=75,2кВт.

Загальний тепловий потік випромінюванням

Ф3=Фа+Фб=121+75,2=196,2кВт.

4. Тепловий потік, що втрачається на нагрів зворотних потоків стекломасси, кВт:

Ф4=(п-1)gcст (t1-t2),

де п- коефіцієнт потоку, що являє собою відношення кількості стекломасси, що поступає у виработочную частину, до тієї, що виробляється; п= 3,5;

сст- питома теплоємність стекломасси, кДж/(кг*˚ С);

t1 иt2 - температура відповідно прямого і зворотного потоків стекломасси 1350 і 1250˚ З;

сст=0,1605+0,00011tст=0,3ккал/(кг*град)*4,19=1,26кДж/ /(кг*˚ С);

Ф4=(3,5-1)0,81*1,26*100=255,15 кВт.

5. Тепловий потік, що втрачається в довкілля через вогнетривку кладіння, кВт:

Ф5=(tвн /∑ δ/λ+1/α2)*F,

гдеtвн- температура внутрішньої поверхні кладіння, ˚ З

tв- температура навколишнього повітря,˚ З;

δ-товщина кладіння, м;

λ-теплопровідність огнеупора даної дільниці, Вт/(м*˚ С);

α2- коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої стінки навколишньому повітрю, Вт/(м2*˚ С).

Якщо прийняти

(tвн /∑ δ/λ+1/α2=q,

то формула теплопередачі прийме вигляд, кВт:

Ф5=qF.

Густина теплового потоку вибираємо по таблиці, в залежності від температури внутрішньої поверхні кладіння і термічного опору ееr=Σδ/λ; при двуххслойной стінці

r=δ1/λ1+δ2/λ2,

Розраховуємо площі поверхонь, що захищають піч. Приймаємо середні розміри варильний частини:

по довжині басейну

7,8+0,12=7,92 м;

по ширині басейну

6,5+0,4=6,9 м,

по довжині полум'яного простору

8+0,4/2=8,2 м;

по ширині полум'яного простору

6,62+0,4=7,02 м,

де 0,4 м - торцовой і бічних стін полум'яного простору.

1) Площа дна

Fдна=Fв. ч.+Fз. до.,

До площі варильний частини додають площу дна завантажувальної кишені, т. е.

Fв. ч.=7,92*6,9=54,6 м2;

Fз. до.=6,9*1,6=11,04 м2;

Fдна=54,6+11,04=65,64м2.

2) Площа стін басейну. ВерхнійF1і среднийF2ряди мають одну і ту ж площу:

F1, F2=(7,92+1,6)*0,6*2+6,9*0,6=11,42+4,14=15,56м2.

Складаємо площі двох подовжніх і поперечної стіни з урахуванням площі подовжніх стін завантажувальної кишені.

Нижній рядF3

F3=(7,92+1)*0,4*2+6,9*0,4=9,89 м2.

3) Площа стін полум'яного простору

Fп. п.=2Fпрод.+Fторц..

Приймаємо заздалегідь висоту стіни полум'яного простору рівної 1 м.

Fпрод.=8,2*1=8,2 м2.

ПлощадьFторц. Визначають по ескізу.

Визначаємо площадиF1, F2, Fк: при етомFторц.=F1+F2-2Fк.

ГдеF1, F2иFк- площа сегмента, прямокутника і під арками завантажувальних кишень.

Для визначення площі сегмента застосовуємо спрощену формулу:

Fсегм.=2/3bf,

гдеb-довжина хорди;

f-стріла підйому зведення, рівна 1,02 м.

Тоді

Fсегм.=F1=2/3*7,02*1,2 =5,76м2;

6. Обгрунтування вибору печестроительних матеріалів.

Вибір огнеупоров для кладіння стекловаренних печей визначається їх хімічним складом і властивостями, а також хімічним складом стекломасси і залежить від конструкції і режиму експлуатації печей.

Для кладіння основних елементів стекловаренной печення використані наступні вогнетривкі матеріали: