Нелинейная нагревательная система модульно-спусковых и платформенных печей для обжига сыпучих материалов


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-10-17

Полный текст:




Аннотация

Рассмотрена конструкция подвесной нелинейной нагревательной системы модульно-спусковых и платформенных печей для обжига вермикулита и других сыпучих материалов. Ранее конструкция линейных нагревательных систем не обеспечивала однородного нагрева термообрабатываемых материалов, материал в пристеночных зонах недополучал достаточной тепловой энергии. Кроме того, перегрев центральной зоны увеличивал частоту перегорания самих нагревателей, что сказывалось на надежности печи. Применение нелинейной нагревательной системы изменило это распределение на противоположное. Мощность пристеночного нагревателя превысила мощность центрального в 1,2‒1,36 раза в зависимости от соотношения диаметров тонких и толстых (диаметром 4 мм) нагревателей. При этом не только выросла их электрическая мощность, но увеличились и потоки теплового излучения, падающие на поверхность пода, что привело к увеличению температуры обрабатываемого материала. Полученные значения температуры зерен вермикулита в пристеночных зонах модуля обжига превышают температуру вермикулита в центральной зоне на 26 %, при этом она достаточна для качественного вспучивания материала. Благодаря использованию нелинейной нагревательной системы произошло перераспределение температур на нагреваемых поверхностях в пользу относительно холодных пристеночных зон: тепловая картина изменилась на противоположную, т. е. холодные пристеночные зоны стали относительно горячими. 


Об авторе

А. И. Нижегородов
ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»
Россия

д. т. н.,

г. Иркутск



Список литературы

1. Нижегородов, А. И. Испытания новой альтернативной электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов / А. И. Нижегородов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. ― 2018. ― Т. 329, № 4. ― С. 142‒153.

2. Nizhegorodov, A. I. Technological and energy capabilities of electric two-module pouring furnaces with upper heating system / A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― Р. 260‒266. Нижегородов, А. И. Технологические и энергетические возможности электрических двухмодульных спусковых печей с верхней нагревательной системой / А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 6. ― С. 13‒19.

3. Nizhegorodov, A. I. Modular-pouring furnace with the local granular media flow rates distributed between thermal zones / A. I. Nizhegorodov, A. N. Gavrilin, B. B. Moyses, G. M. Ismailov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 6. ― Р. 631‒638. Нижегородов, А. И. Модульно-спусковая печь с распределением скоростей локальных потоков сыпучих сред по тепловым зонам / А, И. Нижегородов, А. Н. Гаврилин, Б. Б. Мойзес, Г. М. Исмаилов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 12. ― С. 16‒23.

4. Нижегородов, А. И. Технологии и оборудование для переработки вермикулита : оптимальное фракционирование, электрический обжиг, дообогащение / А. И. Нижегородов. ― Иркутск : изд. ИрГТУ, 2011. ― 172 с.

5. Бауман, В. А. Вибрационные машины и процессы в строительстве / В. А. Бауман, И. И. Быховский. ― М. : Высшая школа, 1977. ― 255 с.

6. Нижегородов, А. И. Исследование нелинейной модели подвижной подовой платформы электрической печи для обжига сыпучих минералов / А. И. Нижегородов // Изв. Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. ― 2019. ― Т. 330, № 9. ― С. 172‒183.

7. Крейт, Ф. Основы теплопереноса : пер. с англ. / Ф. Крейт, У. Блэк. ― М. : Мир, 1983. ― 512 с.

8. Пат. 196953 Российская Федерация. МПК F 27 В 9/06. Электрическая печь для получения вспученного вермикулита / Нижегородов А. И. ; заявитель и патентообладатель ― Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск. ― № 2020100364 ; заявл. 13.01.20 ; опубл. 23.03.2020, Бюл. № 9.

9. Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление : справочное пособие / С. С. Кутателадзе. ― М. : Энергоатомиздат, 1990. ― 367 с.

10. Кошкин, Н. И. Справочник по элементарной физике / Н. И. Кошкин, М. Г. Ширкевич. ― М. : Изд-во физико-математической литературы, 1972. ― 256 с.

11. Nizhegorodov, A. I. Modeling the transfer of radiant energy to a bulk medium in electric furnaces with the upper position of radiating element / A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 1. ― Р. 25‒30. Нижегородов, А. И. Моделирование переноса лучистой энергии на сыпучую среду в электропечах с верхним положением излучающих элементов / А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 2. ― С. 10‒14.

12. Zvezdin, A. V. Analytical model of absorption-reflection properties of vermiculite under thermal radiation conditions / A. V. Zvezdin, T. B. Bryanskikh, A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 1. ― Р. 19‒24. Звездин, А. В. Аналитическая модель поглощательно-отражательной способности вермикулита в условиях теплового излучения / А. В. Звездин, Т. Б. Брянских, А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 1. ― С. 15‒20.

13. Телегин, А. С. Тепломассоперенос / А. С. Телегин, В. С. Швыдкий, Ю. Г. Ярошенко. ― М. : ИКЦ «Академкнига», 2002. ― 455 с.

14. Nizhegorodov, A. I. New factors of reliability of electric furnaces for vermiculite firing with mobile base plates / A. I. Nizhegorodov // Studies in Systems, Decision and Control. ― 2021. ― Vol. 351. ― P. 125‒138.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Нижегородов А.И. Нелинейная нагревательная система модульно-спусковых и платформенных печей для обжига сыпучих материалов. Новые огнеупоры. 2021;(8):10-17. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-10-17

For citation: Nizhegorodov A.I. Nonlinear heating system of modular-trigger and platform furnaces for firing bulk materials. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(8):10-17. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-10-17

Просмотров: 218

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)