1.3.3 Класифікація високотемпературних теплотехнологічних процесів, температурних і теплових графіків

Технологічні процеси, що реалізуються в високотемпературних теплотехнологічних установках, відрізняються великою різноманітністю та схематично можуть бути представлені у вигляді послідовності окремих ступенів (рис.1.2).

Ці ступені можуть іменуватися у відповідності з характерними фізичними чи фізико-хімічними перетвореннями оброблюваного матеріалу внаслідок зміни його температурного та теплового стану. Багато з реалізованих в теплотехнологічних установках процесів є тільки окремими технологічними операціями у виробництві того чи іншого кінцевого продукту.

Теплотехнічні принципи оформлення технологічних процесів в ВПТУ.

Теплотехнічні принципи – це сукупність теплових, аеродинамічних, механічних та інших умов організації термічної обробки твердих та рідких тіл. До них можна віднести:

1. Принцип цільного фільтруючого шару (сукупність умов теплової обробки вільної засипки дроблених матеріалів, які продуваються газовим теплоносієм).

2. Принцип киплячого шару (різні види та прийоми обробки зерняних та грубо змелених матеріалів в умовах газового псевдозрідження).

3. Принцип змуленого шару (різні види теплової обробки подрібнених матеріалів в умовах газозмулення).

4. Принцип шару, що пересипається (теплова обробка газовим носієм сипучого матеріалу, який переміщується різними способами).

5. Принцип викладених навантажень (теплова обробка викладки виробів чи напівфабрикатів, які продуваються газовим теплоносієм).

6. Принцип випроміючого факела (теплова обробка твердих та рідких тіл газовим теплоносієм з високими радіаційними характеристиками).

7. Принцип поверхневого випромінювання (нагрів випромінюючими твердими тілами).

8. Принцип погруженого факела (теплова обробка матеріалів в ванні розплава, яка продувається газовим теплоносієм).

9. Принцип комбінування (теплова обробка матеріалу в умовах послідовного використання декількох принципів).

В основу класифікації високотемпературних теплотехнологічних процесів можна покласти фізичні або фізико-хімічні явища, що керуються засобами теплотехніки, лімітуючі тривалість робочого циклу, продуктивність установки і якість продукції [2]. Виходячи з цього можна виділити технологічні процеси, що визначаються:

1) інтенсивністю підведення теплоти до поверхні матеріалу, що обробляється (інтенсивністю зовнішнього теплообміну);

2) інтенсивністю підведення маси ззовні до реагуючої поверхні матеріалу, що обробляється (інтенсивністю зовнішнього масообміну);

3) інтенсивністю переносу теплоти всередині матеріалу ,що обробляється;

4) інтенсивністю молекулярного переносу маси всередині матеріалу, що обробляється;

5) інтенсивністю перемішування фаз (твердих, рідких) в зоні їхньої термічної обробки;

6) швидкістю власне хімічного реагування;

7) швидкістю розподілу основних та допоміжних продуктів;

8) сукупністю двох або більш з перерахованих факторів.

Така класифікація дозволяє розглядати і аналізувати цілі класи технологічних процесів з єдиних позицій і єдиними засобами, полегшує запозичення результатів дослідження одних видів технологічних процесів для організації інших, використовуючи фізичні та математичні моделі. Так, результати дослідження засобів інтесифікації процесів, що визначаються зовнішнім теплообміном, можуть бути використані для організації процесів, що визначаються відповідно зовнішнім масообміном.