Розробка енергозберігаючої технології виробництва пористих заповнювачів із гідросилікатів в апаратах псевдозрідженого шару - Автореферат

Національна академія наук УкраїниРобота виконана у відділі термошарових процесів Інституту газу Національної академії наук України. Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Хвастухін Юрій Іванович завідуючий відділом термошарових процесів Інституту газу НАН України Майстренко Олександр Юрійович, заступник директора з наукової роботи Інституту вугільних енерготехнологій НАН та Мінпаливенерго України. кандидат технічних наук Шморгун Володимир Васильович, старший науковий співробітник Інституту технічної теплофізики НАН України Захист відбудеться „10 ”2006 р. о 14 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26. 255.01. в Інституті газу НАН України за адресою: 03113, м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту газу НАН України (03113, м.В Україні щорічно на теплозабезпечення житлових приміщень витрачається близько 30 млн. тон умовного палива при значних нераціональних витратах тепла, на відміну від інших країн Європи, де питомі витрати енергетичних ресурсів в 2...3 рази менші. Затвердження нових норм по енергозбереженню в масовому житловому будівництві в Україні загострили питання знаходження шляхів вирішення проблеми зниження витрат на теплозабезпечення житлових приміщень. За даними фірми “Heraklith” (Німеччина) європейський ринок теплоізоляційних матеріалів приблизно на 90% забезпечується мінераловатними виробами, пінополістиролом і штучними неорганічними пористими заповнювачами, з тенденцією зниження питомої частки мінеральної вати і підвищення питомої частки пористих заповнювачів. Основними чинниками, що забезпечують економію паливно-енергетичних ресурсів при виробництві теплоізоляційних матеріалів є зниження максимальної температури термообробки шляхом використання матеріалів низькотемпературного спучування, попередня низькотемпературна сушка або термопідготовка сирцевого матеріалу, максимальна утилізація теплоти вихідних газів і нагрітого матеріалу для попередньої термопідготовки сирцевого матеріалу, допоміжні операції в технології, повязані з витратами теплоти. При виробництві штучних пористих заповнювачів перспективним є використання в якості сирцевих матеріалів гідросилікатів, що мають невисоку температуру спучування.На основі аналізу визначена перспективність використання гідросилікатів в якості сировинних матеріалів: сировина для їх виробництва є розповсюдженою по регіонам України; температура спучування гідросилікатів на 500-700 °С нижча, ніж інших сировинних матеріалів; отримані на основі гідросилікатів штучні пористі заповнювачі мають високі якісні показники. На основі аналізу конструкцій апаратів, що використовуються в технологіях виробництв штучних пористих заповнювачів визначено, що в технології виробництва пористих заповнювачів із гідросилікатів з метою економії як енергетичних, так і матеріальних ресурсів, можливо використовувати обладнання з псевдозрідженим шаром. Для отримання високих якісних характеристик штучних пористих заповнювачів із гідросилікатів необхідно визначити режими найбільш відповідальної при виробництві операції - процесу спучування. Проведені аналізи дозволили окреслити рамки задач досліджень, що мають бути вирішені в роботі: 1) Розробити технологічні основи отримання штучного пористого заповнювача із гідросилікатів з визначенням його фізико-механічних і теплофізичних властивостей; 2) Розробити фізичну і математичну модель процесу спучування гідросилікатного матеріалу у псевдозрідженому шарі; розробити фізичну і математичну модель процесу тепло-масообміну при спучуванні;З метою визначення режимів термообробки сиоліту розроблено математичні моделі процесів спучування і тепло-масообміну при спучуванні. На основі математичної моделі процесу тепло-масообміну при спучуванні визначено мінімальний необхідний час перебування частинок матеріалу в апараті псевдозрідженого шару для проведення повного процесу термообробки з формуванням якісного сиопору та мінімальним використанням енергетичних ресурсів. Розроблено методики і проведені дослідження на експериментальному обладнанні з псевдозрідженим шаром з метою: · перевірки адекватності розроблених математичних моделей процесів спучування та тепло-масообміну при спучуванні. Розроблено енергозберігаючу технологію з апаратами псевдозрідженого шару виробництва штучного пористого заповнювача для використання в будівництві - сиопору. Проведено енерготехнологічний аналіз виробництва сиопору, на основі якого представлені шляхи подальшого зниження питомих енерговитрат: а) використання попередньої підсушки сиоліту в окремому апараті теплотою топкових газів з окремого теплогенератора, що дає зниження питомих паливних до 8,8 нм3/м3; б) а) використання попередньої підсушки сиоліту в окремому апараті теплотою відхідних газів сушарки-поризатора, що дає зниження питомих витрат палива до 6,8 нм3/м3.

Основний зміст