Ответы на билеты по Теплотехника на тему 1.Классификация ВТУ по общности получаемого продукта, по использованным видам энергии, по термодинамическим параметрам. 2.Принцип работы ВТТУ. Структурные схемы высокотемпературных теплотехнологических установок. 3. Материальные балансы высокотемпературн

1.Классификация ВТУ по общности получаемого продукта, по использованным видам энергии, по термодинамическим параметрам.
Продукты теплотехнологического процесса, как и исходные материалы, бывают одно - и многокомпонентные. Различают: основной (целевой) технологический продукт, попутные (побочные) технологические продукт.
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 зависимости от числа камер, в которых реализуются все ступени (стадии) технологического процесса, выделяют установки с однокамерным и многокамерным рабочим пространством. Установки с однокамерным или однозонным рабочим пространством (например, топливные, мартеновские и нагревательные печи) характеризуются относительно равномерным температурным полем греющих газов в объеме и, как правило, цикличностью их действия. Установки с таким рабочим пространством и циклическим действием в наименьшей мере удовлетворяют современным требованиям.
При однокамерном, но многозонном рабочем пространстве, установки отличаются непрерывностью работы и неравномерным полем температур газов в объеме (например, методические нагревательные печи, шахтные печи, вращающиеся печи). Установки с таким рабочим пространством бо¬лее прогрессивны, чем первые.
Наиболее широкие возможности удовлетворения современным требо¬ваниям открывают варианты высокотемпературных теплотехнологических установок с многокамерным комбинированным рабочим пространством, если при этом обеспечивается набор эффективных теплотехнических принципов и источников энергии, а также реализуется совершенная тепловая схема. В многозонном и многокамерном рабочем пространстве можно выделить соответственно следующие зоны и камеры:
• предварительной тепловой или тепловой и физико-химической об-работки исходных материалов;
• основной технологической обработки материалов, где или заверша-ется технологический процесс в целом, или проводится его решающая ста-дия;
• технологической дообработки материалов;
• технологически регламентированного охлаждения технологическо-го продукта.
В отличие от этих технологических зон и камер устройства, в которых осуществляется технологически не регламентированное охлаждение про¬дукта, относятся к теплотехническим элементам установки.
В общем случае теплотехнологическая установка содержит от одной до нескольких зон или камер рабочего пространства.
В высокотемпературных теплотехнологических установках использу¬ются следующие источники энергии:
• топливо с воздушным окислителем (ТВ);
• топливо с обогащенным кислородом воздухом (ТОВ);
• топливо с технологическим кислородом (ТК);
• продукты горения топлива от смежных установок;
• электроэнергия (ЭЭ), способы реализация которой могут быть раз-личными, в том числе и через низкотемпературную плазму;
• комбинированные источники энергии, которые включают совмест-ное использование в печи источников ТВ и ТК; совместное использование ТВ (ТК) и электроэнергии (ЭЭ); другие варианты сочетания источников энергии.
Применение комбинированных источников энергии с расширяющим-ся использованием кислорода и электроэнергии является одной из особен-ностей новых теплотехнологических систем.
В высокотемпературных теплотехнологических установках с газовым теплоносителем наиболее широко используются следующие теплотехниче¬ские схемы и принципы [29]:
1) плотного фильтруемого слоя - тепловая обработка свободной за-сыпки дробленых материалов, мелких изделий и других тел;
2) кипящего или псевдоожиженного слоя - тепловая обработка зер-нистых или грубо измельченных материалов;
3) взвешенного слоя - тепловая обработка измельченных материалов в условиях газовой смеси;
4) пересыпающегося слоя - тепловая обработка сыпучего материала,
Перемещаемого различными способами;
5) уложенных загрузок - тепловая обработка кладки изделий или по-луфабрикатов;
6) излучающего факела или излучающего газового потока;
7) поверхностного излучателя;
8) погруженного факела - тепловая обработка материала в ванне рас-плава, продуваемой газовым теплоносителем;
9) комбинированная - тепловая обработка материалов в условиях по-следовательного применения двух или нескольких теплотехнических спо-собов.
В соответствии с этими принципами можно выделить девять типов высокотемпературных теплотехнологических установок с газовым тепло-носителем, имеющим аналогичное название (например, установка с кипя-щим слоем, установка с погруженным факелом и т. д.).
Применение комбинированных теплотехнических принципов является характерной особенностью многих новых и радикально модернизируемых действующих теплотехнологических установок.
Классификация теплотехнологических