Вибір і обґрунтування конструкції електричної печі

Технологія виробництва медичного скла
129089
знаков
26
таблиц
3
изображения

3.8 Вибір і обґрунтування конструкції електричної печі

Промислові електричні скловарильні печі – це печі опору прямого нагрівання. Їх використовують у всіх галузях скляної промисловості.

В даному проекті я пропоную використовувати електричні печі, тому що вони мають ряд переваг у порівнянні з полум’яними, а саме:

– конструкція електричних печей компактніша, значно менші розміри вимагають менше матеріалів і коштів на їх спорудження, менших виробничих площ;

відсутні продукти горіння палива в робочій камері печі і витрати тепла з вихідними газами;

– мале забруднення довкілля продуктами звітрювання окремих компонентів шихти (лужних компонентів, оксидів бору) та забезпечення однорідності скла.

Електричні печі опору прямого нагрівання мають високий коефіцієнт корисної дії (до 85 %). Питоме знімання скляної маси становить від 3500 до 5000 кг/(м2·добу). Витрати електричної енергії на 1 кг скляної маси складають 0,7 – 2,7 кВт·год.

Скловарильні електричні печі прямого нагрівання з напрямком руху скляної маси за конструкцією поділяються на дві групи.

В першій групі печей дзеркало скляної маси у варильній частині печі повністю закрите шаром шихти, і процес варіння скла відбувається в об’ємі басейну печі під шаром шихти. Вони переважно мають невелику продуктивність (0,5 – 20 т/добу) і характеризуються вертикальним напрямом виробничого потоку скляної маси. Піч складається з двох басейнів: варильного і виробного. Форма варильного басейну близька до квадрату. Глибина басейну – (1,5 – 1,8) м. Електроди розміщені в 2 – 3 ряди по висоті басейну. Питоме знімання скляної маси досягає 5 т/(м2·добу). Особливістю таких печей є те, що варіння відбувається в глибинних шарах, а все дзеркало скляної маси вкрите шаром шихти і скляних уламків товщиною 100 – 150 мм. Температура над шаром шихти становить 100 – 200 0С.

У другій групі електричних печей прямого нагрівання шихта розташовується тільки в певній частині дзеркала скляної маси у варильній частині печі. Ці печі характеризуються горизонтальним напрямком виробничого потоку скляної маси. За довжиною ці печі переважно розділені на три зони, в яких підтримується різна температура: зони варіння, освітлення і охолодження (вироблення). В зоні варіння дзеркало басейну повністю покрито шихтою, в зоні освітлення дзеркало басейну вільне від шихти. У цій зоні підтримується максимальна температура. Зони варіння і освітлення в нижній частині з’єднані з зоною охолодження протоком. Електричні печі з горизонтальним напрямком потоку скляної маси переважно мають велику продуктивність (до 300 т/добу).

У печах першої групи гази, що утворилися в процесі варіння скла, леткі сполуки проходять через шар шихти і нагрівають її до 150 – 200 0С. Леткі сполуки конденсуються і осідають на частинах компонентів шихти, що значно зменшують їх звітрювання. Звітрювання оксидів бору зменшується з 15 – 20 % до 1 – 3 %. Майже повністю припиняється звітрювання лужних оксидів. Шихта, що знаходиться на поверхні розтопленої скляної маси, відіграє теплової ізоляції, що приводить до економії тепла [8].

В електричних ванних печах другої групи, де дзеркало тільки частково закрите шихтою, основна кількість тепла передається від розтопленої скляної маси до нижніх шарів шихти, і тільки невелика кількість тепла передається випромінюванням від склепіння підвісних стін печі до поверхні шихти. По довжині варильного басейну печі є можливість легко створювати заданий температурний режим.

Для виробництва медичного скла приймаємо електричну піч опору прямого нагрівання що належить до печей першої групи.

3.9 Фізико-хімічні процеси, які відбуваються при варінні скломаси

Процес варіння скла являє собою складний комплекс фізико-хімічних перетворень, явищ тепло- та масообміну, в результаті яких сировинні матеріали – шихта перетворюється у розплав-скломасу із визначеними фізико-хімічними властивостями. Шихта під дією високих температур розплавляється, гомогенізується, охолоджується та поступає на виробляння.

В печах з чисто електричним нагріванням всі стадії варіння скла здійснюються за рахунок тепла, що виділяється у скляній масі при проходженні в ній електричного струму. Між електродами розвивається температура 1550 – 1600 0С. Розподіл температур у скляній масі (в об’ємі ванни) і рух конвекційних потоків в цих печах залежить від розміщення, форми і навантаження електродів.

Температура скляної маси при проходженні струму між електродами – максимальна і знижується верх і вниз у басейні печі. Тепло, що передається від електродів до верху компенсує витрати тепла на нагрівання скляної маси, а також витрати, що пов’язані з виділенням тепла в навколишнє середовище. Тепло, що передається від електродів до низу компенсує витрати тепла в навколишнє середовище через будову печі (дно, стіни басейну). Температура скляної маси на дні басейну в електричних печах вища, а на поверхні скляної маси значно нижча порівняно з полум’яними печами.

Задана температура у виробній частині підтримується електричним нагріванням зверху електродами, що розміщені над скляною масою або нагріванням за рахунок згорання газоподібного палива.

Теплообмін в ванних печах з чисто електричним нагріванням суттєво відрізняється від теплообміну в полум’яних печах. В електричних печах відсутнє високотемпературне газове середовище і вогнетриви печі, що випромінюють тепло. Джерело тепла знаходиться всередині скляної маси. Шихта, що завантажується в піч, одержує потрібну кількість тепла через поверхню контакту з розтопленою скляною масою. Кількість тепла, що передається шихті від нижніх шарів розтопленої скляної маси, залежить від температури і складу скла.


Информация о работе «Технологія виробництва медичного скла»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 129089
Количество таблиц: 26
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
90998
20
11

... 358=41,21 т/на добу Продуктивність печі встановлюють за більшим розрахунковим показником. Кількість печей залежить від загальної кількості працюючих машин і кількості машино ліній в цеху. При виробництві тарного скла приймаємо одну піч продуктивністю 50 т/на добу. Кількість шихти на річну програму становить: Ш= К·(q/100)·Е де К- коефіцієнт, що враховує співвідношення шихти і ...

Скачать
73928
13
1

... згідно рецептур. Вершки отримують сепаруванням молока. Вони мають широке застосування. З вершків отримують сметану і вершкове масло. Жирність вершків встановлюються в залежності від способу виробництва масла. При виробництві масла методом перетворення високожирних вершків жирність вершків становить 32–37%. Для виробництва солодковершкового масла також застосовують: – молоко незбиране сухе; –  ...

Скачать
65709
10
9

... С. А., Корнійчук М. О. Основні види рукоділля: теорія та практика застосування. – Наука і освіта, 2007. – 98 с. 4. Братун Д. В. Особливості застосування ручного плетіння гачком// Прикладне мистецтво. – 2007. – № 4. – С. 17-20 5. Васильева И. И. Бисероплетение. Шкатулки. Сумочки: Практическое пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2000. – 64 с., ил. 6. Вяжем крючком, создаём классику. – Х.: Веста: Изд. ...

Скачать
46317
14
0

... О.Г. Фетісова, Л.М. Андрюкова. // Міжнародний медико-фармацевтичний конгрес “Ліки та життя”. Київ, 6-9 лютого 2007 р. – Київ, 2007. – С. 114. Фетісова О.Г. Розробка і стандартизація складу та промислової технології одержання очних крапель антиалергічної дії – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.03 – стандартизація та організац ...

0 комментариев


Наверх