Практическое занятие на тему: Характеристика тепловых процессов.

Практическое занятие 2

Дисциплина: «Типовые технологии производства».

Тема: Характеристика тепловых процессов.

Цели: Закрепить теоретические знания по теме «Тепловые процессы» и привить навыки расчётов потребности предприятия в топливе для производственных нужд  и отопления помещений.

Литература:

1)      «Технологии важнейших отраслей промышленности» под редакцией А.М. Гинберга стр.248-283

2)      Паничев М.Г., Мурадьян С.В. «Организация и технология отрасли» стр. 300-312

Методические указания

Существуют три принципиально различных способа передачи теплоты: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение.

В реальных условиях теплота передаётся не каким-либо одним из указанных способов, а комбинированным путем, который называется теплопередачей. Эффективность теплопередачи зависит от коэффициента, который показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретой к менее нагретой среде через разделяющую их плоскую стенку площадью 1м². Средняя разность температур между теплоносителями в 1ºС. Средняя разность температур зависит от направления движения теплоносителей.

Главными тепловыми процессами в промышленности являются процессы нагревания водяным паром, топочными газами, теплоносителями и электрическим током, а также процессы охлаждения, в том числе ниже 200ºС.

Потребность производственного предприятия в топливе для производственных нужд и отопления зданий можно определить  по формулам, приведенным ниже.

Расчётные формулы:

1. Количество топлива для производственных нужд (термической обработки металла, сушки литейных форм, стержней, плавки металла и т. д.) можно определить по формуле

Qпр=qN/Kэ

где   q — норма расхода условного топлива на единицу выпускаемой продукции, т;

N — выпуск продукции за расчетный период в соот­ветствующих единицах измерения (т, шт. т. д.);

 К_э — калорийный   эквивалент   применяемого   вида топлива.

2. Количество топлива для отопления зданий можно определить по формуле

Q_от=   q́ Rt F V

              ^{1000 Ky ή}_k

Q_п = q_п R_t F V

            1000ί

Где: Q_от – количество пара для отопления,

q́ – расход тепла на 1м³ здания при разности наружной и внутренней температур а 1ºС ккал/ч;

Rt – разность наружной и внутренней температур отопительного периода, ºС;

F – длительность отопительного периода, ч;

V – обьём здания (по наружному ему обмеру), м³;

 ^{Ky – теплотворная способность условного топлива (7000 ккал/кг);}

^ή_k – коэффициент полезного действия котельной установки (в среднем равен 0,75).

q_п – расход пара (тепла) на 1 м³  здания при разности наружной и внутренней температур в 1ºС;

ί – теплосодержание пара (принимается 540 ккал/кг).

            Задание 1. Определить потребность каменного угля для отопления здания механического цеха имеющего наружные габаритные размеры: длина – 60м, ширина – 30м, высота – 6м норма расхода пара на 1м³ - 0,6 ккал/час при разности наружной и внутренней температур 1ºС. Средняя наружная температура за отопительный период составляет  5ºС, а внутри здания цеха +16ºС. Отопительный период 150 дней. Калорийный эквивалент каменного угля – 0,9. теплотворная способность условного топлива – 7000 ккал/кг. Коэффициент полезного действия котельной установки – 0,7.

            Задание 2.  Определить потребность пара для отопления цеха, имеющего наружные  габаритные размеры: длинна – 50м, ширина – 24м, высота – 6. Расход пара на 1м³ здания 0,5 ккал/час при разности наружной и внутренней температур 1ºС. За отопительный период средняя разность температур составляет 20ºС. Число отопительных дней в периоде – 160. теплосодержание пара – 540 ккал/кг.

            Задание 3. Производственный цех имеет габаритные размеры: длина – 60м, ширина – 48м, высота – 12м. Норма расхода пара на 1м³ 0,63 ккал/час при разности наружной и внутренней температур 1ºС . За отопительный период (158 дней) средняя разность температур составляет 18ºС. Теплосодержание пара 540 ккал/кг. Определить потребность пара для отопления цеха.

Задание 4. Определить потребность кокса для плавки металла в вагранках литейного цеха, если годовая программа выпуска годного литья составляет  1500 тонн, а норма расхода условного топлива на  одну тонну годного литья – 180 кг. Калорийный эквивалент кокса  - 0,93.

                                                  Контрольные вопросы:

1)      Что такое теплопередача?

2)      Дайте определение конвекции и тепловому излучению.

3)      Перечислите главные тепловые процессы в промышленности.

4)      Что показывает коэффициент теплопередачи ?

Преподаватель                                                                                   О.А. Безрукова.