Содержание к диссертации
стр.
Введение 5
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ 0Б30Е 9
-
Охлаждение стен варочного бассейна ванных стекловаренных печей 9
-
Процесс передачи тепла в стекломассе .... 19 Выводы из аналитического обзора и постановка задачи исследования 31
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА В СТЕКЛОМАССЕ
С УЧЕТОМ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЕЕ ПРИСТЕННОГО
СЛОЯ У ПОВЕРХНОСТИ СТЕНЫ ВАРОЧНОГО БАССЕЙНА ... 35
-
Предварительные замечания 35
-
Расчет нестационарного теплообмена в слое
стекла. Общее, уравнение 36
2.3. Расчет лучистой проводимости в слое стекла
вдали от границ 54
2.4. Экспериментальное исследование передачи тепла
в слое стекломассы 61
2.5. Расчет передачи тепла на границе стекломасса-
огнеупор 67
Выводы по главе 2 75
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЖТИВНОСТИ ВОЗДУШНОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТЕН БАССЕЙНА ВАН
НОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ 76
3.1. Расчет теплопередачи через стены варочного
бассейна при различных режимах воздушного
охлаждения наружной поверхности 78
стр.
-
Разработка рациональной конструкции стен варочного бассейна и оптимальных режимов воздушного охлаждения ее наружной поверхности .... 90
-
Расчетно-экспериментальное исследование влияния воздушного охлаждения на скорость коррозии огнеупора стекломассой 100
-
Разработка усовершенствованного метода воздушного охлаждения стен варочного бассейна ванной стекловаренной печи 114
-
Разработка способа измерения остаточной толщины стен варочного бассейна стекловаренной
печи 119
Выводы по главе 3 126
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОМАВДЕНИЯ СТЕНЫ
ВАРОЧНОГО БАССЕЙНА СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ 128
-
Расчетно-аналитическая модель охлаждения стекломассы в тонком горизонтальном слое на контакте со стеной варочного бассейна 129
-
Метод непосредственного охлаждения газообразным хладагентом границ раздела огнеупорный
брус - поверхность стекломассы 132
-
Метод охлаждения стен варочного бассейна путем подачи газообразного хладагента во внутреннюю полость стены, расположенную под горизонтальным слоем приконтактного стекла . . 136
-
Метод охлаждения стены варочного бассейна, основанной на комбинации горизонтального слоя приконтактного стекла и наружной водоохлаж-
стр.
даемой металлической пластины 139
Выводы по главе 4 143
Основные выводы 144
Литература 146.
Приложения
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важнейших научно-технических задач, стоящих в настоящее время перед всеми отраслями- народного хозяйства СССР, является решение вопросов экономного и рационального расходования материальных и топливно-энергетических ресурсов. О важности и актуальности данных вопросов свидетельствуют ряд постановлений Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР о мерах по их конкретному,, решению, принятых в последние годы, в частности, на Ноябрьском /1982г../ и Июньском /1983г»/ Пленумах ЦК КПСС.
Стекольная промышленность является: одной из наиболее мате?-риало- и энергоемкой отраслью народного хозяйства страны. Это прежде всего связано с тем обстоятельством,:ЧТО основным технологическим агрегатом в ней является стекловаренная печь - высокотемпературная крупногабаритная установка,футерованная огнеупорными материалами. При этом следует подчеркнуть, что стекловаренная печь средней производительности /порядка 200 тонн, в сутки/ ежегодно расходует около 30 тыс.тонн условного топлива, а для её футеровки требуется порядка 3000 тонн высококачественных огнеупо-ров.
Длительность межремонтного периода эксплуатации /кампании/ стекловаренной печи, в зависимости от типа стекла составляет от 2 до 5 лет.Проведение капитального /холодного/ ремонта печи требует не только больших трудовых и материальных затрат /стоимость холодного ремонта печи листового стекла средней производительности в настоящее время превышает Г млн.руб./, но и вызывает прекращение выпуска продукции на достаточно длительный период /1-2 месяца/. В связи с атим очевидно, насколько важны и актуальны исследования по продлению кампании стекловаренных печей.
Срок службы стекловаренных печей в большинстве случаев лимитируется стойкостью огнеупорной кладки стен варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы. На практике стойкость данного конструктивного элемента повышают либо за счет использования высококачественных огнеупоров,либо интенсификацией воздушного охлаждения наружной поверхности стены для снижения температуры взаимодействия огнеупора со стекломассой.
Для грамотного конструирования и оптимизации режима охлаждения необходима методика динамики коррозии стен варочного бассейна, базирующая на точном технологическом расчете. Основная: трудность в разработке такого расчета заключается, в том,что стекломасса является: полупрозрачной жидкостью с весьма сложным спектром поглощения. Имеющиеся в литературе данные по теплопередаче в граничном слое стекломассы на поверхности огнеупора противоречивы и недостаточно надежны и не могут быть использованы для точного расчета режима охлаждения.
Цель работы - разработка методов расчета теплопередачи в граничном слое стекломассы и динамики коррозии стены варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы для выбора оптимальных режимов охлаждения огнеупорной кладки стекловаренных печей.
Научная повизна работы.
Разработан метод расчета на ЭВМ теплопередачи в слое стекломассы вблизи стены варочного бассейна,базирующийся на полученных впервые расчетных формулах для определения коэффициентов, учитывающих излучение поверхностей ограждений и слоев стекла.
Выведена упрощенная количественная зависимость для расчета лучистой проводимости стекла вдали от границ раздела огне-упор - стекломасса.
Получены уточненные количественные зависимости общего
7 коэффициента теплопередачи с учетом теплового сопротивления пристенного слоя стекломассы от суммарного теплового сопротивления стен варочного бассейна.
4. Впервые рассчитана динамика процесса коррозии стен варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы для различных режимов охлаждения наружной поверхности кладки.
Практическая ценность работы.
На основании результатов расчета динамики процесса коррозии стен варочного бассейна предложены оптимальные конструктивные варианты стен и рациональные режимы охлаждения, обеспечивающие продление кампании стекловаренных печей в 1,5-2 раза. Разработана принципиально новая конструкция стен варочного бассейна с подачей воздуха для охлаждения через внутренние полости кладки.
Разработан принципиально новый метод определения остаточной толщины стены варочного бассейна,основанный на измерении температуры с помощью эталонной пластины специальной конструкции:.
На основании количественной оценки методов непосредственного охлаждения стены варочного бассейна показана возможность резкого уменьшения скорости коррозии стен при значительно меньших энергетических затратах.
Реализация результатов работы в промышленности.
Разработанная новая конструкция стены варочного бассейна с подачей воздуха через внутренние полости в кладкв принята к внедрению Сумгаитским стекольным заводом.
Полученные в работе количественные зависимости используются; при внедрении на Анжеро-Судженском стекольном заводе метода охлаждения стены варочного бассейна через металлическую водоохлаж-даемую плиту ; на стекольном заводе "Великий Октябрь" метода
8 приставления дополнительных плит к стене варочного бассейна.
Апробация работы.
Основное содержание доложено на УІ Республиканской научно-технической конференции аспирантов вузов Азербайджанской ССР в г.Баку в 1983 году, на профессорско-преподавательской конференции Аз.ПИ им.Ч.Ильдрыма в І983-І984гг., на П научно-практической конференции молодых ученых г.Баку в 1983г. и на Всесоюзной конференции молодых специалистов в Восточном институте огнеупоров в г.Свердловске в 1983г.
Публикации по работе.
Опубликованы 4 статьи, тезисы 2 докладов на конференциях, получено I авторское свидетельство на изобретение, сделана I заявка на изобретение.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 165 названий и приложений, подтверждающих внедрение основных результатов работы. Работа изложена на 46 страницах, включая 48 рисунков.
