Основные термодинамические параметры рабочего тела

Роль теплотехники в современном производстве

Теплотехника

Курс - включает 80 часов, из которых 44 часа предусмотрено на самостоятельную работу и 36 аудиторных, в том числе 27 часов лекций и 9 часов лабораторных занятий.

Список литературы:

· Кривандии В. А. [и др.] - Теплотехника металлургического производства; М.: Мисис; 2002

· Кривандии В. А. [и др.] - Металлургическая теплотехника; М.: Металлургия 1986 г.

· Гусовский В. Л. [и др.] - Современные нагревательные и термические печи; М.: Теплотехник; 2001, 2007 г.

· Лисиенко В. Г. [и др.] - Хрестоматия энергосбережения; М.: Теплоэнергетик; 2003 г.

· Телегин А. С. [и др.] - Тепломассоперенос; М.: Академкнига; 2002 г.

· Лисиенко В. Г. [и др.] - Топливо. Рациональное сжигание и технологическое использование; М.: Теплотехник; 2005 г.

· Луканин В. В. - Учебник; М.: Теплотехника; 2003 г.

· Павловец В. М. - Основы промышленной теплогенерации; Новокузнецк, СибГИУ; 2006 г.

· Павловец В. М. – Огнеупорные материалы; Новокузнецк, СибГИУ; 2010 г.

· Научно технические журналы (Сталь, металлург, огнеупоры и техническая керамика, промышленные печи)

Теплотехника – это отрасль науки и техники, занимающаяся получением и использованием тепловой энергии в промышленных масштабах.

История теплотехники начинается с изобретением парового двигателя, в 19 веке. Изобретение парового двигателя принадлежит Уайту (1790-1820 гг.). 19 век прошел под эгидой совершенствования парового двигателя и исследования свойств пара.

В 1905 Груи-Грумжимайло заложил основы металлургической теплотехники, в которой разработано гидравлическая теория печей. В настоящее время существует горная теплотехника, химическая теплотехника. Теплотехники строительного производства. Теплотехника сельского хозяйства.

Теоретические дисциплины теплотехники включает курсы:

1. Термодинамика

2. Основы теплогенерации

3. Механика жидкости и газа (гидравлика)

4. Тепломассообмен

5. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы

6. Тепло технологии и конструкции печей

7. Экологические проблемы металлургического производства

В термодинамики (теплотехнике) рабочими телами являются газы (продукты горения, защитные, инертны) и пары (водяной пар).

В термодинамическом процессе газы характеризуются шестью параметрами:

1. удельный объем

2. давление

3. температура

4. внутренняя энергия

5. энтальпия

6. энтропия

Удельный объем

Характеризует геометрические характеристики рабочего тела и физического смысла не имеет

ν = V/m, [м³/кг]

где ν - удельный объем;

V - объем, м³;

m - масса, кг;

Связь удельного объема и плотности следующая:

ν ∙ ρ = 1

Давление

В молекулярно кинетической теории газов давления – величина, характеризующая силу удара молекул о стенки сосуда.

Абсолютное давление определяется по формуле:

Р_абс = Р₀+Р,

где Р_абс - абсолютное давление, Па;

Р - избыточное давление, Па;

Р₀ - атмосферное давление (нормальное, физическое);

Р₀ = 101325 Па = 760 мм Hg = 10330 мм H₂O= 1.03 кг∙с/см².

Для регистрации избыточного давления применяют манометр, микроманометр, дифференциальные приборы – фиксирует избыточное давление (давление должно быть выше атмосферного) «+» давление «-» разряжение

Температура

Температура характеризует степень нагретости и энергетическое состояние тела. Для фиксации этого уровня используют:

Термометр - определяет энергетическое состояния тела. Для измерения температур используют термометры расширения, в которых используют воду, спирт или ртуть. Вода замерзает при 0º С, спирт при –96º С, вода закипает при 100º С, ртуть при 550º С.

Первую температурную шкалу предложил швед Цельсий в 1742 г., взяв для неё две точки: 0º С - температура замерзания воды и 100º С – температура кипения воды при 760 мм Hg (нормального давления). Вторую (абсолютную) шкалу предложил англичанин лорд Кельвин в 1880-х годах, оставив шкалу деления как у Цельсия.

Т,К = t,º С + 273,16

Термометры расширения используют в резких температурных условиях: для воды 0 +100º С; для спирта -96 +78º С; ртуть 0 +550º С. В настоящее время известны термоэлектрические преобразователи, работающие до температуры 1600-1700º С, термометры сопротивления 500-550º С, газовые манометрические приборы до 300º С. Электронные яркостные (цветовые) пирометры позволяют измерять температуру до 2000º С.

Дата добавления: 2014-01-07