Курсовая работа: Проектирование промышленных печей

Так как предельная допускаемая температура диатомитового кирпича составляет 900°С [1, таблица 4], принимаем значение t₂ на 50°C меньше допускаемой температуры

.

Тогда

,

,

где – принимаем в нулевом приближении

,

.

Толщину диатомитового слоя определим из уравнения

,

.

.

Проверяем принятое значение температуры наружной поверхности стенки

.

Поскольку полученное значение близко к принятому, т.е. , перерасчета не производим.

Расчеты показали, что замена наружного слоя из перлитового кирпича диатомитовым кирпичом приводит к снижению потерь тепла теплопроводностью на 6%.

Контрольные вопросы

1. К естественным общестроительным материалам относятся бутовый камень, щебень, гравий и песок; к искусственным – глиняный (красный и силикатный) кирпич.

Бутовый камень представляет собой крупные куски (0,1 – 0,02 м³ ) гранита, песчаника или известняка, используемые для кладки фундамента и в качестве заполнителя в бутобетоне. В печестроении предпочтение отдают песчаниковым камням, которые способны выдерживать температуру до 600°С, в то время как известковые камни могут использоваться только до 250°С. Объемный вес бутового камня 1400–1600 кг/м³ .

Щебень и гравий применяют в качестве заполнителя в бетонных смесях. Щебень получают путем дробления горных пород до кусков размером 10–80 мм. Гравий – природный камень, который по происхождению делится на горный, речной и морской, а по крупности на особо мелкий (5–10 мм), мелкий (5–20 мм), средний (20–40 мм) и крупный (40–150 мм).

Песок – продукт разрушения горных пород. Размер зерен песка от 0,15 до 5 мм, форма зерен угловатая, поверхность неровная. Речные и морские пески имеют округлую форму и ровную поверхность, что ухудшает их способность к сцеплению с вяжущей массой. Песок употребляют как заполнитель при изготовлении бетона, строительных растворов и кирпича.

Глиняный (красный) кирпич изготовляют из смеси неогнеупорных красных глин и песка. Его применяют для строительства фундаментов, боровов, сушил, стволов дымовых труб и для наружной изоляции некоторых печей. Предельная температура применения кирпича 500–650°С. Его средний коэффициент теплопроводности 0,8 Вт/(м∙К), а плотность 1800 кг/м³ . Хороший красный кирпич должен иметь правильную форму размерами 250´120´65 мм. Кирпич бывает нескольких марок: 150, 100 и 75 в зависимости от механической прочности на сжатие. Марка означает механическую прочность, например: кирпич марки 100 должен иметь предел прочности на сжатие не менее 100 кг/см² .

Хорошо обожженный кирпич имеет темно-красный цвет и от удара молотком издает чистый звук. При обжиге возможны случаи, когда одни кирпичи пережигаются, а другие получают недостаточный обжиг.

Пережженный кирпич (железняк) – темного цвета, очень плотен, иногда остеклован. Железняк плохо связывается с раствором, поэтому применяется главным образом для кладки фундаментов. Кирпич – недожог имеет светло-красный или сероватый цвет, меньшую прочность, большое водопоглощение, при ударе издает глухой звук. В ответственных частях печей и для кладки дымовых труб кирпич – недожог не применяется.

Силикатный кирпич белого или светло-серого цвета изготовляют из смеси песка с известью. Размеры и марка силикатного кирпича те же, что и красного. Силикатный кирпич разрушается под действием высокой температуры и влажности. Поэтому он не применяется в подземных частях сооружений и в тех местах, где он может подвергнуться действию пара и температуры выше 250°С.

Клинкерный кирпич, изготовленный из тугоплавких глин, применяют для футеровки боровов и дымовых труб, работающих при температуре до 900°С.

Среди строительных материалов особое место занимает кислотоупорный кирпич. Его применяют для футеровки различных химических аппаратов, а также дымовых труб, через которые удаляются газы, содержащие пары кислот.

2. К огнеупорным материалам предъявляются следующие требования:

- высокая температура начала размягчения и плавления;