Основы теплотехники и тепловой работы печей: учебное пособие для СПО

Description

В учебном пособии изложены основные положения технической термодинамики и теплообмена, которые находят применение при изучении тепловых процессов в производстве строительных материалов и изделий. Рассмотрены особенности генерации и использования теплоты в промышленных печах. Приведены методики расчета тепловой работы печей и теплообменных устройств. Даны основы конструирования и расчета энергоэффективной футеровки стекловаренных печей. Приведены примеры решения прикладных задач, отражающих различные аспекты тепловой работы печей. Учебное пособие рекомендуется студентам средних специальных учебных заведений, обучающихся по специальности «Производство неметаллических строительных изделий и конструкций». ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ЧАСТЬ I. ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ 1.1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 1.2. ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ 1.3. ТЕРМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ 1.4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС 1.5. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ. РАБОТА И ТЕПЛОТА 1.6. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ 1.7. ГАЗОВЫЕ СМЕСИ 1.8. ЭНТАЛЬПИЯ 1.9. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 2. ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 2.1. НУЛЕВОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 2.2. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 2.2.1. УРАВНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ 2.2.2. ПРИЛОЖЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ К ИЗОПРОЦЕССАМ В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ 2.3. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 2.3.1. ЭНТРОПИЯ 2.3.2. ФОРМУЛИРОВКА ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ 2.4. ТРЕТИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ 3.1. ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС. ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 3.2. ЦИКЛ КАРНО 3.2.1. ИДЕАЛИЗИРОВАННЫЙ ЦИКЛ КАРНО 3.2.2. ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО 3.3. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНОВ ТЕРМОДИНАМИКИ К ЦИКЛУ КАРНО 3.4. ЭКСЕРГИЯ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 4. ТЕРМОДИНАМИКА ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ 4.1. УРАВНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ПОТОКА 4.2. ПАРАМЕТРЫ ЗАТОРМОЖЕННОГО ПОТОКА 4.3. СОПЛА И ДИФФУЗОРЫ 4.3.1. СКОРОСТЬ И МАССОВЫЙ РАСХОД ГАЗА 4.3.2. СКОРОСТЬ ЗВУКА. КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ГАЗА 4.3.3. ФОРМА КАНАЛОВ СОПЛ И ДИФФУЗОРОВ 4.4. ИСТЕЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ СУЖИВАЮЩЕЕСЯ СОПЛО. СОПЛО ЛАВАЛЯ 4.4.1. ИСТЕЧЕНИЕ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА 4.4.2. ИСТЕЧЕНИЕ РЕАЛЬНОГО ГАЗА 4.5. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕПЛООБМЕНА ГЛАВА 5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛООБМЕНА 5.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 5.2. ВИДЫ ТЕПЛООБМЕНА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 6. КОНДУКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН 6.1. КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 6.2. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 6.3. РАСЧЕТ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ 6.3.1. ПЛОСКАЯ СТЕНКА С ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ I РОДА 6.3.2. ПЛОСКАЯ СТЕНКА С ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ III РОДА 6.4. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ПЕЧНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ 6.4.1. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ПЛОСКУЮ МНОГОСЛОЙНУЮ СТЕНКУ 6.4.2. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ МНОГОСЛОЙНУЮ СТЕНКУ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 7. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН 7.1. УРАВНЕНИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА 7.2. ТЕОРЕМЫ И ЧИСЛА ПОДОБИЯ 7.3. КРИТЕРИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 7.4. КОНВЕКТИВНАЯ ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ ГАЗА 7.4.1. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ДВИЖЕНИИ В ТРУБАХ И КАНАЛАХ 7.4.2. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ПРОДОЛЬНОМ ОБТЕКАНИИ ПЛАСТИНЫ И ТРУБ 7.4.3. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ОБТЕКАНИИ ПУЧКА ТРУБ 7.5. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН ПРИ СТРУЙНОМ ОБТЕКАНИИ ТЕЛ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 8. РАДИАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕН 8.1. ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 8.1.1. ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЧЕРНОГО ТЕЛА 8.1.2. ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ТЕЛ 8.2. РАДИАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ И СРЕД 8.3. ОПТИКО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ 8.4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ 8.4.1. МЕТОД САЛЬДО-ПОТОКОВ 8.4.2. ЗОНАЛЬНЫЙ МЕТОД 8.5. ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ В ПЛАМЕННЫХ ПЕЧАХ 8.6. РЕЖИМЫ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА В ПЛАМЕННЫХ ПЕЧАХ 8.7. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ИЗЛУЧЕНИЕМ ЧЕРЕЗ ОКНА В КЛАДКЕ ПЕЧЕЙ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЧАСТЬ III. ТЕПЛОВАЯ РАБОТА ПЕЧЕЙ ГЛАВА 9. СЖИГАНИЕ ГАЗА В ПЛАМЕННЫХ ПЕЧАХ 9.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГОРЕНИЯ 9.2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОЛНОГО СГОРАНИЯ ГАЗА 9.3. ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЕНИЯ ГАЗА 9.4. ГАЗОГОРЕЛОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА 9.4.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРЕЛОК 9.4.2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ГОРЕЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА РЕГЕНЕРАТИВНОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 10. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧЕЙ 10.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ДОПУЩЕНИЯ 10.2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧЕЙ 10.3. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧЕЙ 10.4. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА 10.4.1. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА 10.4.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕЧЕЙ 10.4.3. РАСЧЕТ СТАТЕЙ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА 10.5. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 11. ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ 11.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 11.2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕКУПЕРАТОРОВ 11.3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕГЕНЕРАТОРОВ 11.4. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА МНОГООБОРОТНЫХ РЕГЕНЕРАТОРОВ РАСЧЕТ ГОРЯЧЕЙ КАМЕРЫ РЕГЕНЕРАТОРА РАСЧЕТ ХОЛОДНОЙ КАМЕРЫ РЕГЕНЕРАТОРА РАСЧЕТ ГОРЯЧЕЙ КАМЕРЫ РЕГЕНЕРАТОРА РАСЧЕТ СРЕДНЕЙ КАМЕРЫ РЕГЕНЕРАТОРА РАСЧЕТ ХОЛОДНОЙ КАМЕРЫ РЕГЕНЕРАТОРА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЛАВА 12. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ФУТЕРОВКА СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ 12.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОГНЕУПОРОВ 12.2. ОГНЕУПОРНАЯ ФУТЕРОВКА ВАРОЧНОЙ ЧАСТИ ПЕЧИ 12.3. ХОЛОДНАЯ ФУТЕРОВКА СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ 12.3.1. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ 12.3.2. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА 12.3.3. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ВАРОЧНОГО БАССЕЙНА 12.4. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СТРУКТУРА КЛАДКИ РЕГЕНЕРАТОРА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИЛОЖЕНИЕ СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ