Жоғары температуралы жылу техникасы процестері мен қондырғылары

Дәріс 1

Пән бойынша кіріспе дәріс

«Жоғары температуралы жылу техникасы процестері мен қондырғылары»

Өнеркәсіп, энергетика, газ және мұнай өңдеу, химия сияқты салалардағы технологиялық процестердің негізгі бөлігі жұмыс ортасын жылыту мен салқындату болып табылады. Бұл процестердің дәлдігін бақылау үшін жоғары температуралы қондырғылар қажет.

Термиялық өңдеу-машина жасауда ең көп уақытты қажет ететін және энергияны көп қажет ететін процесс, ал жылу мен жылу электр пештері энергияның негізгі тұтынушысы болып табылады.

Энергия бағасының үнемі өсуі жағдайында өндірілетін жабдықтың тиімділігіне қатаң талаптар қойылады. Энергияны үнемдеу мәселелері Қазақстандағы, Ресейдегі және ТМД -ның басқа да елдеріндегі кәсіпорындардың жылыту және жылу цехтары үшін өте өзекті болып табылады, мұнда қазіргі заманғы механикаландырылған пештермен бірге өте жоғары энергия шығындарымен жұмыс істейтін физикалық және моральдық тұрғыдан ескірген пештер қолданылады.

 Энергия шығындарын төмендетудің ең үлкен әсері тұтынылатын энергия мөлшері бойынша да, өнімнің сапасы жағынан да қазіргі талаптарға жауап беретін энергия үнемдеу технологияларын қолданумен қамтамасыз етіледі.

Термиялық және химиялық термиялық өңдеу процестерінің алуан түрлілігімен қазіргі заманғы жылу қондырғыларына қойылатын негізгі талаптарды келесідей қорытындылауға болады:

- термиялық өңдеудің жоғары сапалы нәтижелерін алу;

- жоғары өнімділік;

- энергия үнемдеу;

- экологиялық таза;

- операциялық сенімділік;

- тұрақтылық;

- жеңіл төсеу материалдарын қолдану;

- сенімді және арзан жылытқыш материалдарды қолдану;

- қорғаныс атмосферасын қолдану;

- тиімді және сенімді пеш желдеткіштерін орнату;

- жылу қондырғыларын механикаландыру, автоматтандыру және компьютерлендіру;

- технологиялық процесті негізгі параметрлер бойынша реттеу: температура, ортаның құрамы мен уақыт.

Жылытудың алдын ала есептеулерінсіз заманауи тиімді және үнемді қондырғыларды құру мүмкін емес. Электр плитасының жылу жұмысы пештің уақытында және уақытында температура мен жылу ағынының таралуының күрделі сипатымен ерекшеленеді.

Қажетті дәлдікке байланысты қыздыру параметрлерін анықтау үшін әр түрлі есептеу әдістері қолданылады.

Бірақ циклдық режимде жұмыс істейтін пештер іс жүзінде ешқашан стационарлық күйге жетпейді,

Пеш пен қазандықтың процесі мен температуралық өрісі туралы толық түсінікті компьютерде математикалық модельдеу көмегімен алуға болады.

Пештердің дизайнын оңтайландыру мәселесін шешу модельдеу мен есептеудің заманауи әдістерін қолдану арқасында мүмкін болады:

- пештің қаптамасының ең тиімді қалыңдығының экономикасын анықтау, ол оны дайындау мен пайдалануға минималды шығындарды қамтамасыз етеді;

- отқа төзімді және жылу оқшаулағыш материалдардың орналасуының оңтайлы реттілігін және жеке қабаттардың оңтайлы қалыңдығын табу және таңдау;

- төсемнің жылу сапасын салыстырмалы бағалау (жылыту, жинақтау, қазанды қыздыру уақыты және т.б.

Металлдың беткі қабатының қасиеттері ішкі қабатқа қарағанда әр түрлі талаптарға ие көптеген бөлшектер бар. Беттік қабаттың химиялық құрамы мен құрылымын өзгерту үшін химиялық бөлшектерді химиялық белсенді ортада термиялық өңдеуді жүргізу қажет, бұл химиялық-термиялық өңдеу деп аталады. Химиялық термиялық өңдеудің ең кең тараған әдістері - көмірсутектеу және нитрлеу. Өткен ғасырдың ортасынан бастап өндірісте қалған пештерде бұл процестерді енгізу ұзақ және өте энергияны қажет ететін процесс. Электр жылыту пештерінің қаптамасы ең маңызды құрылымдық элемент болып табылады және тұтастай алғанда бүкіл электр пешінің энергия шығынын анықтайды. Әр жолы, электр пеші түнгі ауысым кезінде, демалыс күндері немесе жұмыс үзілісінен кейін, металды қыздырумен бір мезгілде сөндірілгеннен кейін қыздырылған кезде, төсем де қызады. Сондықтан энергия тұтынуды төмендетудің ең үлкен әсері кірпіштің дәстүрлі отқа төзімді қондырғыларынан айырмашылығы төмен жылу өткізгіштік, төмен тығыздық және нәтижесінде, көлемдік жылу сыйымдылығы төмен, сонымен қатар термиялық соққы мен дірілге жоғары қарсылық.