CC BY
4
Оригинальная статья / Original article УДК 62-65; 67.05; 62.868
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2019-2-214-224
Разработка типоразмерного ряда одиночных модулей для печей обжига с механической подовой платформой
© Т.Б. Брянских, А.И. Нижегородов
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия
Резюме: Цель - разработка типоразмерного ряда одиночных однофазных модулей на основе экспериментальных данных (по испытаниям опытного изделия) для построения на их базе различных компоновочных решений промышленных печей разной производительности. Работа основана на применении экспериментальных данных, полученных методом испытаний опытного изделия, принятых за основу при типизации модуля первого типоразмера. В результате исследований, на основе ранее полученных экспериментальных данных, разработан типоразмерный ряд одиночных однофазных модулей с механической подовой платформой как базовых элементов для конструирования промышленных печей обжига различной производительности. Разработано три типоразмера одиночных модулей с механической подовой платформой для создания промышленных печей различных компоновочных решений вертикального, горизонтального или «лепесткового» типа.
Ключевые слова: одиночный модуль, типоразмерный ряд, механическая подовая платформа, электрическая печь, производительность, потребляемая мощность
Информация о статье: Дата поступления 6 февраля 2019 г.; дата принятия к печати 13 марта 2019 г.; дата онлайн-размещения 30 апреля 2019 г.
Для цитирования: Брянских Т.Б., Нижегородов А.И. Разработка типоразмерного ряда одиночных модулей для печей обжига с механической подовой платформой. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019. Т.23. №2. С. 214-224. DOI: 10.21285/1814-3520-2019-2-214-224.
Development of a dimension range of single modules for firing furnaces with a mechanical hearth platform
Tatiana B. Bryanskykh, Anatoly I. Nizhegorodov
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia
Abstract: The purpose of the article is to develop a dimension range of single-phase modules based on experimental data (experimental product tests) for the construction of various layout solutions of industrial furnaces of different productivity. The study is based on the use of experimental data obtained using the test method of the experimental product. The data serve as the basis for the first dimension size module type designs. Conducted researches and experimental data obtained earlier allowed to work out a dimension range of single-phase modules with a mechanical hearth platform as basic elements for designing of industrial firing furnaces of various productivity. Three standard sizes of single modules with a mechanical hearth platform have been developed for the creation of industrial furnaces of various layout solutions of vertical, horizontal or "leaf" type.
Keywords: single module, dimension range, mechanical hearth platform, electric furnace, productivity, power consumption
Information about the article: Received February 6, 2019; accepted for publication March 13, 2019; available online April 30, 2019.
For citation: Bryanskykh T.B., Nizhegorodov A.I. Development of a dimension range of single modules for firing furnaces with a mechanical hearth platform. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2019, vol. 23, pp. 214-224. (In Russ.) DOI: 10.21285/1814-3520-2019-2-214-224.
Введение
Вспученный вермикулит, материалы находят обширное применение в различных на его основе, строительные и огнезащит- сферах человеческой деятельности [1-10], ные смеси, благодаря своим свойствам, поэтому интерес к технологиям их получе-
0
ния очень высок. В связи с этим новые электрические печи для обжига вермикулитовых концентратов и конгломератов являются актуальным и перспективным оборудованием.
Появление электрических печей с механической (вибрационной, подвижной) подовой платформой для высокотемпературного обжига вермикулитовых концентратов и других сыпучих материалов [7] остановило развитие электрических модульно-спусковых печных агрегатов, им предшествовавших [8], так как новые печи почти в два раза повысили энергоэффективность. Самые совершенные модульно-спусковые агрегаты с последовательно-параллельным сопряжением модулей и дополнительным неэлектрическим модулем обеспечивали обжиг вермикулита с удельной энергоемкостью процесса около 92-96 мДж/м3 [8], тогда как первый опытный образец печи с вибрационной подовой платформой при испытаниях показал значение 48-52 мДж/м3.
Однако, при последующих испыта-
ниях в 2017 г. были выявлены некоторые (в основном механические) недостатки, на исправление которых ушло почти два года. Теперь, когда эта работа закончена, можно представить наиболее совершенную на данном этапе и наиболее простую конструкцию одиночного (однофазного) модуля печи с механической подовой платформой.
Но для создания промышленной печи нового типа потребуется еще выработка наиболее рациональной компоновки ее элементов: рамных конструкций, дозаторов, механизмов подачи сырья и др. А до того необходимо разработать типоразмер-ный ряд одиночных модулей обжига к таким печам для получения разной производительности.
Цель работы состоит в разработке типоразмерного ряда одиночных однофазных модулей на основе экспериментальных данных - по испытаниям опытного изделия - для построения на их базе различных компоновочных решений промышленных печей.
Устройство и работа одиночного однофазного модуля
Устройство одиночного модуля, который является базовым энергетическим узлом печи любой компоновки, показано на рис. 1 и 2. В него включены следующие элементы: 1 - подовая плита из жаростойкой стали; 2 - электрические нагреватели; 3 -крышка; 4 - вибрационная подовая платформа с эксцентриковым виброприводом, содержащим эксцентрик 5; 6 - цилиндр; 7 -плунжер с пружиной 8 и приводной двигатель, регулируемый по скорости вращения Ш1 частотным регулятором (на рисунках не показан). Пружины 9 установлены только с левой стороны платформы, с правой стороны расположен специальный нелинейный упругий элемент.
На нижней стороне платформы закреплены направляющие 10, а на раме 11 -держатели 12, в которых размещены оси 13. На оси посажены ролики 14 с округлыми ребордами 15, которыми ролики сопрягаются с округлыми пазами 16 в направляющих 10.
Крепежные головки 17 установлены на крышке модуля на диэлектрических про-
кладках и имеют зажимы в виде пластин, с помощью которых резьбовым соединением электрические нагреватели закреплены на нижней стороне крышки. Дополнительно нагреватели удерживаются в горизонтальном положении за счет фиксаторов, рис. 3 а, состоящих из огнеупорной керамической втулки 18, шайб 19, электроизолирующей шайбы 20, хомутика 21 и втулки 22, выполненных из полосового нихрома.
С правой стороны платформы закреплен упомянутый упругий элемент, рис. 3 Ь, с сильно выраженной зависимостью силы упругости от перемещения х вибрационной подовой платформы. Он содержит корпус 23 с установленными в нем роликами 24, выполненными с эксцентрично смещенными на величину е осями 25. Резьбовой узел 26 жестко удерживает упругие пластины 27, входящие в контакт с роликами.
Печь работает следующим образом. Нагреватели модуля подключают к сети и прогревают рабочее пространство между подовой плитой 1 и внутренней поверхно-
L р
Рис. 1. Одиночный модуль с механической подовой платформой. Вид сбоку Fig. 1. A single module with a mechanical hearth platform. Side elevation
Рис. 2. Одиночный модуль с механической подовой платформой. Поперечный разрез Fig. 2. A single module with a mechanical hearth platform. Cross-section
стью крышки 3. После прогрева запускают приводной двигатель, эксцентрик 5 задает возвратно-поступательное движение плунжеру 7, сжимающего-разжимающего пружину 8 с частотой возбуждения /1 (Гц), благодаря чему возбуждаются резонансные колебания х платформы с находящимся на подовой плите вермикулитовым концентратом, подаваемым по лотку. Платформа в процессе колебаний катается вперед-назад на округлых пазах своих направляющих 10 по округлым ребордам роликов 14. Такая новая конструкция устраняет проблему вер-микулитовой пыли, которая выходит из печи при обжиге концентрата: здесь пыль не оседает на поверхностях пазов 16, направляющих 10, так как они установлены снизу платформы.
При испытаниях опытного образца было замечено, что присутствие пыли увеличивает трение между роликами и направляющими. Поэтому применена иная конструкция направляющих и роликов для исключения изменений режима колебаний -виброускорения и виброскорости платформы из-за влияния данного фактора. Теперь скорость движения вспучивающегося
на подовой плите вермикулита изменяться не будет, время обжига останется неизменным, а это устраняет возможное снижение производительности печи.
Совокупная жесткость пружин 8 и 9, жесткость упругого элемента и масса платформы определяют собственную частоту ее колебаний /2 (Гц). При вращении эксцентрика с частотой Ш1 (/1), равной частоте собственных колебаний платформы /2, последней вводится в резонанс.
При движении платформы вправо ролики 24, рис. 3 Ь, прокатываясь по упругим пластинам 27, отгибают их в стороны и тем сильнее, чем больше увеличивается смещение х. Это приводит к непропорционально большему увеличению силы упругости Гуп при смещении платформы на величину х. В данном случае сила упругости равна
Fy = 2Nx,
(1)
где N - горизонтальная составляющая нормальной реакции N в точках контакта роликов 24 и пластин 27, N - ее вертикальная составляющая, рис. 3.
b
Рис. 3. Фиксатор нагревателей (а), нелинейный упругий элемент (b) Fig. 3. Heater lock (a), nonlinear elastic element (b)
а
Ш
Конструкция упругого элемента такова, что благодаря эксцентричной установке роликов 24, упругая сила возрастает еще больше при том же перемещении х платформы. Ролики 24 перекатываются по пластине 27 от точки контакта а до новой точки контакта Ь + Ь'. При этом перекатывании от т. а до т. Ь, за счет эксцентриситета е, радиус оЬ становится больше, чем радиус оа, а это дополнительно отгибает пластины 27 и еще больше увеличивает силу упругости Fу.
Таким образом, из-за сильно выраженной нелинейной зависимости силы упругости Fу от перемещения х формируется переменная жесткость упругого элемента, поэтому в резонансе платформа совершает несимметричные колебания.
Любая колебательная система, имеющая подобный упругий элемент, расположенный с одной стороны, обладает так называемой «мягкой» амплитудно-частотной характеристикой - АЧХ1, и наш случай - не исключение. Несимметричные колебания создают транспортный эффект2 [10]. Если максимум ускорения в крайнем правом положении платформы х2тахП больше, как в нашем случае, чем максимум ускорения в крайнем левом положении х2тахЛ, и при
этом имеет место условие:
тахП > > тахЛ' (2)
При выполнении данного условия весь однослойный массив вермикулитовых зерен будет двигаться вправо без отрыва от поверхности подовой плиты /т - коэффициент трения вермикулита по подовой плите, тч - масса вспучивающейся частицы (кг), в - ее вес (Н). На выходе из печи - готовый продукт.
В резонансном режиме можно изменять амплитуду колебаний за счет отстройки частоты возбуждения /1 от собственной частоты /2, обеспечивая изменение средней скорости движения вермикулита по подовой плите и управление временем обжига.
Движение вспучиваемого вермикулита в пространстве обжига одиночного модуля теперь достигается при горизонтальном положении печи, что позволяет устранить охлаждение нагревателей и самого вермикулита, так как температурной тяги, свойственной наклонным модулям, здесь не возникает.
Типоразмерный ряд электрических модулей
Основой унификации машин и агрегатов является разработка типоразмерных рядов при условии неизменности механических, гидравлических, тепловых или иных процессов [10].
Для построения типоразмерного ряда будем исходить из главных размеров опытного образца модуля, показанного на рис. 4, которыми определяются его производительность, количество нагревательных элементов, потребляемая мощность, масса механической подовой платформы и другие
параметры.
Основные параметры подовой плиты и нагревателей опытного изделия:
- длина ¿п - 0,4 м;
- ширина Вп - 0,96 м;
- толщина А - 0,014 м;
- длина п-образного электрического нагревателя /н - 0,48 м;
- общее количество нагревательных элементов п - 19 шт;
- площадь сечения нагревательного элемента 5 - 10 мм2 (1010-6 м);
1Вибрации в технике: справочник: в 6 т. М.: Машиностроение, 1981. Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э.Э. Лавендела. 1981. 509 с. / Vibrations in engineering: reference book: in 6 volumes. M.: Mashinostroenie, 1981. V. 4. Vibration processes and machines. Under edition of E.E. Lavendel. 1981. 509 p.
2Вибрации в технике: справочник: в 6 т. М.: Машиностроение, 1979. Т. 2. Колебания нелинейных механических систем / Под ред. И.И. Блехмана. 1979. 351 с. / Vibrations in engineering: reference book: in 6 volumes. M.: Mashinostroenie, 1979. V. 2. Vibrations of nonlinear mechanical systems / Under edition of I.I. Blekhman. 1979. 351 p.
а b
Рис. 4. Опытный образец модуля: а - рама с подовой платформой, b - модуль в сборе; 1 - рама, 2 - подовая плита, 3 - привод, 4 - регулировочный винт, 5 - пружина, 6 - ролик, 7 - вал дозатора, 8 - лоток, 9 - крышка модуля, 10 - крепежная головка Fig. 4. Prototype of the module: a - frame with a hearth platform, b - module assembly; 1 - frame, 2 - hearth plate, 3 - drive, 4 - adjusting screw, 5 - spring, 6 - roller, 7 - batching shaft, 8 - chute, 9 - module cover, 10 - mounting head
- относительное количество нагревателей на один метр ширины пода / -19,79 шт/м;
- масса т - 104 кг.
Основные величины и параметры, определенные при проведении экспериментов:
- средняя по ряду опытов производительность П - 0,7 м3/час (0,19510-3 м3/с);
- коэффициент вспучивания кв от 8,6 до 9,2 м3/тн (8,610-3 м3/кг - 9,2 10-3 м3/кг);
- потребляемая электрическая мощность N - 9725 Вт;
- средняя удельная энергоемкость обжига вермикулита е - 50,1 мДж/м3.
Основные размеры рамной конструкции:
- ширина Вр - 1,120 м;
- длина (с учетом консоли для приводного двигателя) ¿р - 1,42 м;
- относительная длина (отношение длины рамы к длине пода) /от - 3,55;
- высота в горизонтальном положении Н - 0,58 м.
Главным переменным параметром является ширина подовой плиты Вп, от которой зависит производительность одиноч-
ного модуля. Учитывая заданные размеры и другие характеристики опытного образца как соответствующие первому наименьшему типоразмеру, определим его относительную производительность:
Пот = Д/ / Вп = 0,7 / 0,96 =
= 0,729 м2/час (0,2025 10-3 м2/с). (3)
Для создания разных по производительности печей с механической подовой платформой достаточно трех типоразмеров одиночных модулей, так как возможны различные компоновочные решения: вертикальная компоновка, сдвоенная вертикальная, горизонтальная последовательная или параллельная и компоновка лепесткового типа; все они будут рассмотрены в следующей работе.
Исходя из формулы, полученной из выражения (3):
Д/ = Вп Пот, (4)
рассчитаем производительность модуля второго и третьего типоразмеров с учетом
относительной производительности, задавая ширину подовых плит:
М1 - 1-й типоразмер (Вп1 = 0,96 м): Д,1 = 0,96 0,729 = 0,7 м3/час (0,19510-3 м3/с);
М2 - 2-й типоразмер (Вп2 = 1,48 м): Д/2 = 1,48 0,729 = 1,08 м3/час (0,3010-3 м3/с);
Мз - 3-й типоразмер (Впз = 2,0 м): Д/3 = 2,0 0,729 = 1,46 м3/час (0,406 10-3 м3/с).
Определим ширину рам трех типоразмеров печи. Для первого типоразмера Вр1 задана и равна 1,120 м, а разность Вр1 -Вп1 = 1,12 - 0,96 = 0,16 м (по 80 мм на сторону). Тогда:
ШР1 - 1-й типоразмер: Вр1 = Вп1 + 0,16 = 0,96 + 0,16 = 1,12 м;
ШР2 - 2-й типоразмер: Вр2 = Вп2 + 0,16 = 1,48 + 0,16 = 1,64 м;
ШР3 - 3-й типоразмер: Врз = Впз + 0,16 = 2,0 + 0,16 = 2,16 м.
У всех трех типоразмеров рама шире подовой плиты на одинаковую величину -0,16 м или по 80 мм на сторону, рис. 2.
Толщину подовых плит А у второго и третьего типоразмеров модулей надо принимать пропорционально ширине, чтобы исключить прогиб плиты под нагревом, который может достигать температуры 730-750°С при температуре электрических нагревателей 850-940°С.
Поправочный коэффициент определяется отношением:
кд = А1 / Вп1 = 0,014 / 0,96 = 0,0146. (5)
Тогда толщина подовых будет равна:
Т1 - 1-й типоразмер: А1 = кд Вп1 = 0,0146 0,96 = 0,014 м;
Т2 - 2-й типоразмер: А2 = кд Вп2 = 0,01461,48 = 0,0216 м;
Т3 - 3-й типоразмер: А3 = кд Впз = 0,0146 2,0 = 0,0292 м.
Полученные размеры толщины следует рассматривать как ориентировочные и округлять их исходя из соображений механической обработки подовых плит.
Длины подовых плит для всех типоразмеров одинаковы и равны: ¿п1 = 0,4 м, ¿п2 = 0,4 м, ¿пз = 0,4 м.
Рассчитаем по трем типоразмерам длины рамных конструкций с учетом не-
большого увеличения консоли для размещения на ней приводного двигателя.
Д1 - 1-й типоразмер: длина рамы задана и равна ¿р1 - 1,42 м.
Для второго и третьего типоразмеров длины рассчитываются по формуле:
¿р = ¿п1 /от + /доп м, (6)
где /доп - это дополнительное увеличение консольной части рамы под двигатель другого типоразмера, см. рис. 1. Для второго типоразмера /доп примем равным 0,04 м, для третьего - 0,08 м. Тогда:
Д2 - 2-й типоразмер: ¿р2 = 1п1 /от + 0,04 м = 0,4з,55 + 0,04 = 1,46 м;
Д3 - 3-й типоразмер: ¿рз = 1п1 /от + 0,08 м = 0,4з,55 + 0,08 = 1,5 м.
При переходе от одного типоразмера к другому сечение электрических нагревателей не изменяем и оставляем равным для всех 5 = 10 мм2 (1010-6 м).
Массу подовой плиты (включая рамную конструкцию по ней) можно ориентировочно определить через пропорцию с ее шириной. Для первого типоразмера масса задана т - 104 кг.
По аналогии с формулой (5) определим коэффициент поправки массы:
кт = т / Вп1 = 104 / 0,96 = 108,зз кг/м.
Тогда для второго и третьего типоразмеров массы подовых плит будут равны:
Мт2 - 2-й типоразмер: т2 = кт Вп2 = 108,зз1,48 = 160,з кг;
Мт3 - 3-й типоразмер: т3 = кт Впз = 108,зз2,0 = 216,7 кг.
Далее определяем количество нагревательных элементов исходя из ширины подовых плит и числа нагревателей в модуле первого типоразмера, заданного и равного П1 = 19. При этом учитываем, что относительное количество нагревателей на один метр ширины пода равно / - 19,79 шт/м.
Тогда:
К2 - 2-й типоразмер: П2 = / Вп2 = 19,791,48 = 29,28. Округляем до 29 шт.;
К3 - 3-й типоразмер: П3 = / Впз = 19,79 2,0 = з9,58. Округляем до з9 шт.
Перейдем к определению потребляемой мощности и удельной энергоемкости при обжиге вермикулитовых концентратов.
Сначала рассчитаем относительную мощность, приходящуюся на один нагревательный элемент:
Мот = N1 / П1 = 9725 / 19 = 511,84 Вт/шт.
Электрическая потребляемая мощность пропорциональна числу нагревательных элементов и определяется по формуле для двух других типоразмеров модулей:
ЭМ2 - 2-й типоразмер: N2 = Мот П2 = 511,8429 = 1484з Вт;
ЭМ3 - 3-й типоразмер: N3 = Мот П3 = 511,84^9 = 19962 Вт.
Средняя удельная энергоемкость обжига определяется по формуле, мДж/м3: N • 3600
е =
П
(7)
Используя полученные данные по производительности и потребляемой мощности, рассчитаем удельную энергоемкость по двум остальным модулям, мДж/м3: УЭ2 - 2-й типоразмер:
14843•3600
е2 =-
1,08
= 49,48;
УЭз - 3-й типоразмер:
19962•3600
ез =■
1,46
= 49,22.
Результаты расчета показывают, что при переходе от одного типоразмера одиночного модуля к другому удельная энергоемкость процесса обжига вермикулита не изменяется.
Расчет нелинейного упругого элемента платформы
При переходе от одного типоразмера к другому следует учитывать, что собственная частота колебаний платформы /2 должна сохраняться примерно одинаковой, чтобы не изменялись средняя скорость движения частиц вспучивающегося вермикулита и время их прохождения по подовой плите. Указанные величины были определены экспериментально на опытном изделии, показанном на рис. 4, и установлены в следующих значениях:
- собственная частота колебаний платформы /2 в диапазоне 7,5-7,7 Гц;
- соответствующая угловая частота Ш2 в диапазоне 47,1-48,4 рад/с;
- среднее время прохождения частиц по подовой плите 2,7-з,0 м.
При таких значениях названных величин достигается полноценное вспучивание вермикулитового концентрата с коэф -фициентом вспучивания от 8,6 до 9,2 м3/тн (8,610-3 м3/кг - 9,2 10-3 м3/кг) [8].
При подборе пружин и проектировании специального нелинейного упругого элемента нужно обеспечить примерное равенство собственной частоты механической подовой платформы, которая определяется
по формуле, рад/с:
®0 =
f, V m
(8)
где т - масса подвижной подовой платформы, кг; Сх - среднее значение жесткости нелинейного упругого элемента, соответствующее положению статического равновесия платформы и определяемое по выражению, Н/м:
Сх = Fy0 / Х2.
(9)
Определить суммарную упругую характеристику в положении статического равновесия можно по формуле:
F =
2cX0 ^ C1 x0 ^ 4 т4
lr\
(10)
где х0 - статическое смещение платформы в пределах 0,002-0,004 м, к - константа с размерностью Нм4, определяемая по выражению [11-14]:
Ш
к = 3,6 D2EJz, (11) Е - модуль упругости стали, Н/м2,
Jz - осевой момент инерции поперечного се-где D - диаметр роликов, м (см. рис. 3 Ь), чения, м4.
Заключение
На основе результатов экспериментальных исследований (проведенных на опытном изделии) - одиночном модуле печи с механической подовой платформой - получены основные величины и параметры, взятые за базовые для первого типоразмера. На их основе выполнены расчеты для двух других типоразмеров модулей.
Кроме того, принятые за базовые значения размеров и массы подовой плиты и рамной конструкции также взяты за основу
первого типоразмера и пересчитаны на второй и третий типоразмеры.
Все определенные параметры и величины сведены в таблицы.
В табл. 1 приведены основные размеры для трех типоразмеров одиночного модуля.
В табл. 2 приведены величины, характеризующие рабочий процесс одиночного модуля для трех типоразмеров.
Типоразмерный ряд модулей. Размеры и число нагревателей
Таблица 1 Table 1
Mod ule dimension range. Dimensions and the number of heaters
Ширина подовой плиты М1 - 1-й типоразмер 0,96 м М2 - 2-й типоразмер 1,48 м М3 - 3-й типоразмер 2,0 м
Длина подовой плиты М1 - 1-й типоразмер 0,4 м М2 - 2-й типоразмер 0,4 м М3 - 3-й типоразмер 0,4 м
Толщина подовой плиты Т1 - 1-й типоразмер 0,014 м Т2 - 2-й типоразмер 0,0216 м Т3 - 3-й типоразмер 0,0292 м
Масса подовой платформы Мг^ - 1-й типоразмер 104,0 кг Мm2 - 2-й типоразмер 160,3 кг Мmз - 3-й типоразмер 216,7 кг
Ширина рамы, м ШР1 - 1-й типоразмер 1,12 ШР2 - 2-й типоразмер 1,64 ШР3 - 3-й типоразмер 2,16
Длина рамы Д1 - 1-й типоразмер 1,42 м Д2 - 2-й типоразмер 1,46 м Д2 - 2-й типоразмер 1,5 м
Число нагревателей К1 - 1-й типоразмер 19 шт. К2 - 2-й типоразмер 29 шт. К3 - 3-й типоразмер 39 шт.
Таблица 2
Типоразмерный ряд модулей. Размеры и число нагревателей
Table 2
Module dimension range. Dimensions and the number of heaters_
Производительность одиночного модуля П/1 - 1-й типоразмер 0,7 м3/час (0,195■ 10-3 м3/с) П/2 - 2-й типоразмер 1,08 м3/час (0,3010-3 м3/с) П/3 - 3-й типоразмер 1,46 м3/час (0,406 10-3 м3/с)
Потребляемая электрическая мощность ЭМ1 - 1-й типоразмер 9715 Вт ЭМ2 - 2-й типоразмер 14843 Вт ЭМ3 - 3-й типоразмер 19962 Вт
Удельная энергоемкость обжига УЭ1 - 1-й типоразмер 50,1 мДж/м3 УЭ2 - 2-й типоразмер 49,48 мДж/м3 УЭ3 - 3-й типоразмер 49,22 мДж/м3
Таким образом, разработано три типоразмера одиночных модулей с механической подовой платформой, но для создания разных по производительности печей этого достаточно, так как возможны различные
компоновочные решения: вертикальная компоновка, сдвоенная вертикальная компоновка, горизонтальная последовательная или параллельная компоновка и компоновка лепесткового типа.
Библиографический список
1. Zvezdin A.V., Bryanskikh Т.В. Considering adaptation of electrical ovens with unit-type releasing to peculiarities of thermal energization of mineral raw materials // IOP Conf. Series: materials Science and Engineering. 2017. Vol. 168. Р. 012003.
2. Fuks L., Herdzik-Koniecko I. Vermiculite as a potential component of the engineered barriers in low- and medium-level radioactive waste repositories // Applied Clay Science. 2018. Vol. 161. P. 139-150.
3. Kariya J., Ryu J., Kato Y. Development of thermal storage material using vermiculite and calcium hydroxide // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 94. P. 186-192.
4. Kim Hung Mo, Hong Jie Lee, Michael Yong Jing Liu, Tung-Chai Ling. Incorporation of expanded vermiculite lightweight aggregate in cement mortar // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 179. P. 302-306.
5. Sevim iççi. Intercalation of vermiculite in presence of surfactants // Applied Clay Science. 2017. Vol. 146. P. 7-13.
6. Rashad A.M. Vermiculite as a construction material -A short guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125. P. 53-62.
7. Патент № 166554 Российская Федерация, МПК F 27 В 9/06. Электрическая печь с вибрационной подовой платформой / Нижегородов А.И.; заявитель и патентообладатель Иркутский национальный исследовательский технический университет. №
2015155496/02; заявл. 23.12.2015; опубл. 27.11.2016. Бюл. № 33.
8. Нижегородов А.И., Звездин А.В. Энерготехнологические агрегаты для переработки вермикулитовых концентратов. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. 250 с.
9. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высш. школа. 1977. 255 с.
10. ГОСТ 23945.0-80. Унификация изделий. Основные положения [Электронный ресурс]. URL: https://meganorm.ru/Data1/4/4759/index.htm (15.12.2018).
11. Деформация балок при плоском изгибе [Электронный ресурс]. URL: http://sopromat.vstu.ru/ metod/lek/lek_11. pdf (25. 01. 2018).
12. Нижегородов А.И. Разработка параметрических рядов электрических модульно-спусковых ППС-пе-чей для технологических комплексов по переработке вермикулитовых концентратов. / Строительные и дорожные машины. 2011. №4. С. 19-21.
13. Rits М., Zdralkova J., Valaskova M. Vibrational spectroscopy of acid treated vermiculites / Vibrational spectroscopy. 2014. Vol. 70. Р. 63-69.
14. Ден Гартог Дж. П. Механические колебания. М.: Физматгиз, 1960. 455 с.
References
1. Zvezdin A.V., Bryanskikh T.B. Considering adaptation of electrical ovens with unit-type releasing to peculiarities of thermal energization of mineral raw materials. IOP Conf. Se-ries: materials Science and Engineering, 2017, vol. 168, 012003 p.
2. Fuks L., Herdzik-Koniecko I. Vermiculite as a potential component of the engineered barriers in low- and medium-level radioactive waste repositories. Applied Clay Science, 2018, vol. 161, pp. 139-150.
3. Kariya J., Ryu J., Kato Y. Development of thermal storage material using vermiculite and calcium hydroxide. Applied Thermal Engineering, 2016, vol. 94, pp. 186192.
4. Kim Hung Mo, Hong Jie Lee, Michael Yong Jing Liu, Tung-Chai Ling. Incorporation of expanded vermiculite lightweight aggregate in cement mortar. Construction and Building Materials, 2018, vol. 179, pp. 302-306.
5. Sevim iççi. Intercalation of vermiculite in presence of surfactants. Applied Clay Sci-ence, 2017, vol. 146, pp. 7-13.
6. Rashad A.M. Vermiculite as a construction material -A short guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials, 2016. vol. 125, рр. 53-62.
7. Nizhegorodov A.I. Elektricheskaya pech' s vibracion-noj podovoj platformoj; zayavitel' i patentoobladatel' Ir-kutskij nacional'nyj issledovatel'skij tekhnicheskij univer-sitet [Electric furnace with vibration hearth platform]. Patent RF, no. 33, 2016.
8. Nizhegorodov A.I., Zvezdin A.V. Energotekhnolog-icheskie agregaty dlya pererabotki vermikulitovyh kon-centratov [Energy-technology units for vermiculite concentrate processing]. Irkutsk: Irkutsk State Technical University Publ., 2015, 250 р. (In Russ.).
9. Bauman V.A., Byhovskij I.I. Vibracionnye mashiny i processy v stroitel'stve [Vibration machines and processes in construction]. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1977, 255 р. (In Russ.).
10. GOST 23945.0-80. Unifikaciya izdelij. Osnovnye polozheniya [Product Standardization. Main Principles]. URL: https://meganorm.ru/Data1/4/4759/index.htm (December 15, 2018).
11. Deformaciya balok pri ploskom izgibe [Beam deformation at plane bending]. URL: http://sopro-mat.vstu.ru/metod/lek/lek_11.pdf (January 25, 2018).
12. Nizhegorodov A.I. Development parametric series electrical modular triggers PPS-kiln process for processing complexes vermiculite concentrates // Construction and road building machinery. 2011, no. 4, pp. 19-21
Критерии авторства
Брянских Т.Б., Нижегородов А.И. разработали типоразмерный ряд одиночных однофазных модулей. Авторы заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов, и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Брянских Татьяна Борисовна
аспирант,
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия; e-mail: [email protected]
Нижегородов Анатолий Иванович
доктор технических наук, профессор кафедры строительных, дорожных машин и гидравлических систем,
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия; e-mail: [email protected]
(In Russ.)
13. Rits М., Zdralkova J., Valaskova M. Vibrational spec-troscopy of acid treated vermiculites. Vibrational spec-troscopy. 2014, vol. 70, рр. 63-69.
14. Den Gartog Dzh. P. Mekhanicheskie kolebaniya [Mechanical Oscillations]. Moscow: Fizmatgiz Publ., 1960, 455 р. (In Russ.).
Authorship criteria
Bryanskykh T.B., Nizhegorodov A.I. have developed a dimension range of single-phase modules. The authors declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Tatiana B. Bryanskykh
Postgraduate student,
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation; e-mail: [email protected]
Anatoly I. Nizhegorodov
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Construction, Road Machinery and Hydraulic Systems of Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia;
e-mail: [email protected]
