Общие особенности высокотемпературных теплотехнологических процессов

Контрольные вопросы

Рекомендуемая учебная литература

1. Халанский В. М., Горбачев И. В. Сельскохозяйственные машины. – М.: КолосС, 2004 – 624 с.

2.Справочник механизатора. Установка и регулировка сельскохозяйственных машин. Под ред. А. Н. Карпенко – М.: Агропромиздат, 1986 - 320с.

3.Тарасенко А. П. и др. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, - М.: КолосС, 2004 – 552 с.

4. Сапунков А. П. Механизация полива дождеванием. – М.: Агропромиздат, 1989 – 350 с.

5. Верещагин Н. И. и др. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве. – М.: Академия, 2003 – 416 с.

1. Что называют мелиорацией земель?

2. Назовите основные виды мелиорации земель.

3. В чем заключается сущность гидротехнической мелиорации?

4. Культуртехнической мелиорацией называют?

5. Что включает подготовка площадей к орошению?

6. Какие машины применяют для прокладки подводящих и отводящих каналов?

7. Какие машины применяют для заравнивания каналов?

8. Основные сборочные единицы машин КМ-1400 и МК-13.

9. Основные сборочные единицы машин МК-10, МК-15 и МК-19.

10. Назначение и основные технические характеристики КЗУ-0,3Д.

11. Для чего предназначены бульдозеры, скреперы и грейдеры?

12. Назначение и типы планировщиков и выравнивателей.

13. Что называют орошением, обводнением и поливом?

14. Что называют оросительными системами и сетями?

15. Назовите основные элементы оросительных и дождевальных систем.

16. Насосные станции. Назначение и типы.

17. Для чего предназначены трубопроводы и водопроводная арматура?

18. Назначение и типы дождевальных аппаратов.

19. Назначение и основные сборочные единицы установки КИ-50 «Радуга».

20. Назначение и составные части машины ДКШ-64.

21. Назначение и сборочные единицы агрегата ДДА-100МА.

22. Какие дождевальные аппараты установлены на машине ДМУ-100 «Фрегат»?

23. Какие дождевальные аппараты установлены на машине ДДН-70?

24. Назначение и типы гидроподкормщиков.

25. Какие машины применяют для расчистки земель от кустарников, пней и камней?

Теплотехнология – совокупность методов преобразования исходного сырья, материалов, полуфабрикатов в конечный товарный продукт на основе изменения теплового состояния их веществ. Она отражает четкую последовательность теплоэнергетических и других процессов в пределах всего производственного цикла преобразования железной руды в сталь, начиная с добычи руды и кончая заключительным этапом производства перед передачей заданного метала потребителю.

Теплотехнологический процесс (ТП) – элемент теплотехнологии, включающий совокупность элементарных (теплофизических, химических, механических и др.) процессов, обеспечивающих конкретные, технологически регламентированное тепловое воздействие на сырье, материалы, полуфабрикаты на отдельных этапах производственного цикла. Примером теплотехнологических процессов являются технические процессы в промышленных печах.

Теплотехнологическая установка (ТУ) - совокупность теплотехнологического реактора (ТР) (аппарат, рабочее пространство – устройство в пределах которого осуществляются все стадии теплотехнологического процесса) и эксплуатационно связанного с ним технологического, теплотехнического, энергетического, транспортного и др. оборудования, непосредственно обеспечивающего реализацию данного технологического процесса и работающая в едином технологическом ритме. Примером этого является совокупность оборудования котельной установки (как знакомая).

Теплотехнологические установки могут быть как с внешним теплоиспользованием, так и без такового.

К важнейшим особенностям теплотехнологического процесса относятся: агрегатные состояния и состав исходных технологических материалов, число ступеней (стадий) технологического процесса и их содержание, агрегатное состояние и состав продуктов технологического процесса, термодинамические параметры (температура, давление), участие в технологическом процессе продуктов горения топлива.

Исходными материалами высокотемпературных теплотехнологичеких процессов (ВТП) чаще всего является твердое минеральное сырье и полученные из него полуфабрикаты (окатыши, брикеты), а так же штучные полупродукты из металлов и их сплавов. Газообразное и жидкое сырье в ВТП используется реже. Исходные материалы ВТП могут быть одно-, или многокомпонентными. Пример первых - исходные материалы процесса нагрева стальных заготовок перед обработкой давлением; пример вторых – исходные материалы сталеплавильного процесса, в состав которых входят: чугун, железный скрап (металлолом), железная руда, известь, кислород и др. компоненты. В общем случае различают основное сырье, восстановитель или окислитель, различного рода добавки.

На организацию теплотехнологического процесса переработки твердого минерального сырья влияние оказывает его гранулометрический состав. Различают пылевидное, зернистое и кусковое сырье.

Продукты теплотехнологического процесса, как и исходные материалы, могут быть одно - и многокомпонентные. Различают: основной (целевой) технологический продукт, попутные (побочные) технологические продукты, и технологические отходы (шлак, унос и газообразные отходы).

Важнейшей проблемой высокотемпературной теплотехнологии является материалосбережение, энергосбережение. Существует несколько путей рационального использования материалов. Первый из них – полная ликвидация одних технологических отходов и превращение других в попутные технологические продукты за счет соответствующей подготовки исходных материалов и соответствующей организации ВТП; второй путь – регенерация отходов, возвращение их обратно в ВТП; третий – использование технологических отходов в качестве исходных материалов других ТП, в том числе и высокотемпературных.

Высокотемпературные процессы, как правило, процессы многоступенчатые. При оптимальной организации процесса каждая ступень имеет свои условия реализации. Содержание происходящих в рамках каждой из этих ступеней превращений различно для физических и химических теплотехнологических процессов.

К физическим относятся теплотехнологические процессы, в которых тепловое воздействие на исходные материалы сопровождаются только физическими превращениями, такими как фазовые переходы, изменения состояния, перемешивание и т.п.

К химическим относятся теплотехнологические процессы, целевые продукты которых являются продуктами химических реакций взаимодействия веществ исходных материалов друг с другом и с продуктами различных теплотехнологических процессов термического разложения, окислительные, восстановительные и др.

В случае физических процессов первая ступень тепловой обработки – нагрев исходных материалов до температуры, при которой начинаются физические превращения (фазовые переходы, плавление и.т.п.) составляющей цель данного высокотемпературного процесса. Вторая ступень это нагрев технологических материалов до температуры, обеспечивающей завершение указанных физических превращений за определенный момент времени. Температурное поле нагреваемого материала может быть неравномерным и поэтому возникает необходимость его выравнивания и обеспечения за счет этого завершения физического превращений с заданной полнотой. Это составляет содержание третьей ступени теплотехнологического процесса. Четвертая ступень (заключительная) – технологически регламентированное охлаждение. Условия реализации этого охлаждения выбирают с учетом цели теплотехнологического процесса и свойств получаемого продукта. Во многих случаях эта ступень отсутствует и продукт направляется к потребителю с температурой 2-й ступени (например, стальные заготовки на прокатный стан).

По содержанию основных физических превращений выделяют следующие высокотемпературные процессы: нагрев, термообработку, обжиг, плавку, возгонку. В нагревательных процессах изменение теплового состояния металла обеспечивает их повышенную пластичность, что снижает энергетические затраты на их обработку давлением (деформацию). При термообработке повышением температуры добиваются завершения полиморфных (структурных) превращений, корректировки химических составов. В обжиговых процессах основным и конечным физическим превращением является спекание, в плавильных – плавление, в возгоночных - переход в паровую фазу компонентов расплавленных технологических материалов, имеющих пониженную температуру кипения.

Температурный уровень относится к числу важнейших параметров теплотехнологического процесса. Чем выше температурный уровень теплотехнологического процесса, тем сложнее задачи генерации и передачи теплоты, тем сложнее решается проблема создания материало - и энергосберегающей технологии.

Физические и химические превращения в теплотехнологическом процессе идут как с поглощением, так и выделением теплоты. По суммарному тепловому эффекту всех превращений теплотехнологические процессы подразделяются на экзотермические, эндотермические и термонейтральные.

Дата добавления: 2014-12-08