Оборудование и процессы выработки пеностекла многофункционального назначения

• Автор: Воля, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Процессы выработки, оборудование и свойства пеностекла.

1.1. Сравнительные характеристики основных тепло и звукоизоляционных материалов.

1.1.1. Теплоизоляционные свойства

1.1.1.1. Биостойкость

1.1.1.2. Морозостойкость.

1.1.1.3. Теплопроводность

1.1.1.4. Плотность.

1.1.1.5. Огнестойкость.

1.1.1.6. Температуростойкость

1.1.1.7. Прочность.
1.1.1.8. Коэффициент конструктивного качества
1.1.1.9. Водопоглощение
1.1.1 Коэффициент размягчения
1.1.2. Акустические свойства.
1.1.2.1.Звукоизоляция
1.1.2.2.3вукопоглощение
1.2. Процессы и оборудование для производства пеностекла
1.2.1. Производство пеностекла с использованием углеродсодержащих газообразователей
1.2.1.1. Приготовление шихты.
1.2.1.2. Процессы вспенивания
1.2.1.3. Процесс отжига пеностекла.
1.2.2. Выработка пеностекла при помощи карбонатсодержащих газообразователей
1.2.3. Способ выработки пеностекла на основе
стабилизированных пен
1.3. Основы подбора сырьевых материалов.
1.4. Выводы по главе 1.
1.5. Цель и задачи исследований.
2. Регулирование физикомеханических свойств пеностекол, получаемых порошковыми способами
2.1. Химический анализ сырьевых материалов
2.2. Влияние гранулометрического состава шихт на физикомеханичсские свойства пеностекол
2.2.1. Регулирование объемной массы
2.2.2. Воздействие гранулометрии на прочностную и теплоизолирующую характеристики
2.3. Взаимодействие процессов при термической
обработке пеностекла
2.3.1. Коррекция режимов термической обработки с целью энергосбережения.
2.4. Явление звукопоглощения в пеностекле и возможность
его развития
2.5. Регулирование физикомеханических свойств путем механоактивации исходной шихты
2.5.1. Влияние предварительной механоактивации
шихты на режим вспенивания.
2.5.2. Корректировка основных технологических схем.
2.6. Выводы по главе 2.
3. Экспериментальная апробация. Методы исследований и контроля
3.1. Определение физикомеханических свойств пеностекол.
3.1.1. Определение объемной массы
3.1.2. Определения водопоглощения
3.1.3. Определения предела прочности при сжатии
3.1.4. Определение морозостойкости.
3.1.5. Определение коэффициента звукопоглощения
3.1.6. Определение теплопроводности.
3.2. Промышленная апробация.
3.3. Выводы по главе 3.
4. Конструктивнотехнологический расчет агрегата для приготовления пеностекольной шихты АППШ.
4.1. Схема и принцип действия машины
4.2 Методика расчета АППШ.
4.2.1 Производительность АППШ.
4.2.1.1. Удельная производительность.
4.2.2. Габариты помольной камеры
4.2.2.1. Диаметр камеры в свету
4.2.2.2. Длина камеры помола.
4.2.2.3. Потребляемая камерой мощность.
4.2.2.4. Ассортимент мелющих тел
4.2.3. Камера механической активации.
4.2.3.1. Длина камеры механической активации
4.2.3.2. Потребляемая камерой мощность
4.2.3.3. Мелющие тела.
4.2.4. Камера смешения.
4.2.4.1. Длина камеры смешения
4.2.4.2. Потребляемая камерой смешения мощность.
4.2.4.3. Мелющие тела.
4.2.5. Мощность электродвигателя АППШ
4.3. Расчет АППШ для холодного способа выработки пеностекла
4.3.1. Определение производительности АППШ.
4.3.1.1. Расчет удельной производительности.
4.3.2. Определение габаритов АППШ
4.3.2.1. Расчет диаметра в свету
4.3.2.2. Камера помола
4.З.2.2.1. Расчет длины камеры помола.
4.3.2.2.2. Расчет потребляемой камерой мощности
4.3.2.2.3. Ассортимент мелющих тел.
4.3.2.2. Камера механоактивации
4.3.2.2.1. Расчет длины камеры механоактивации.
4.3.2.2.2. Расчет потребляемой камерой мощности
4.3.2.2.3. Ассортимент мелющих тел.
4.3.2.3. Камера смешения.
4.3.2.3.1. Расчет длины камеры смешения
4.3.2.3.2. Расчет потребляемой камерой смешения мощности.
4.3.2.3.3. Мелющие тела
4.3.3. Мощность электродвигателя АППШ.
4.4. Выводы по главе 4.
5. Экономическая эффективность разработки.
5.1. Расчет экономического эффекта от внедрения механической активации шихты и машины АППШ.
5.1.1. Режим работы и производительность основного технологического оборудования.
5.1.2. Расчет экономии энергоресурсов при термической обработке.
5.1.3. Расчет экономии энергоресурсов за счет внедрения АППШ
5.2. Расчет себестоимости пеностекла
5.2.1. Расчет основных техникоэкономических показателей
5.2.1.1. Заработная плата.
5.2.1.2. Стоимость сырья.
5.2.1.3. Энергетические затраты
5.3. Выводы по главе 5.
Основные результаты и выводы
Список литературы


К. Демидовича 7 Саратовский стеклозавод выпускал блоки пеностекла по карбонатному способу из боя оконного стекла и блоков, Кучинский стекольный завод перерабатывал стекло ВВС. К концу х все действующие некогда производства, кроме Гомельского Белоруссия, были остановлены. Это связано со сложностью процессов производства, нестабильностью результатов при переходе от одного вида сырья к другому, что выявило преимущество выработки материала из специально навариваемого гранулята. Однако производство такого продукта оказалось очень дорогим в сравнении с другими тсплозвукоизоляционными материалами. На сегодняшний день в нашей стране организовывается ряд опытных производств пеностекла в Перми, Красноярске, Омске, Брянске, Тамбове и др. Для выявления наиболее прогрессивного направления исследований был проведен обзор существующих видов материалов с близкими к пеностеклу теплозвукоизоляционными свойствами, анализ областей применения, а также процессов и оборудования в производстве пеностекла, и перспектив их совершенствования. Теплоизоляционные материалы широко применяются в строительстве, промышленности и на транспорте по СНиП 2 . Теплоизоляционные материалы занимают видное место среди других строительных материалов, необходимых для дальнейшей индустриализации строительства. СНиП 3. Особенно эффективно применение теплоизоляции стен жилых зданий. Из данных таблицы 1. Таблица 1,1. Тип стены Эскиз Толщина стены, см Масса 1 м2, кг Стоимость смонтир. Железобетонные панели с минераловатными полужесткими плитами 1 т щ щ. Из таблицы видно, что утепление стен с использованием пеностекла обеспечивает наименьшую массу по сравнению с другими типовыми схемами теплоизоляции, хотя и является достаточно дорогой. Последнее восполняется явными качественными преимуществами пеностекла, рассмотренными ниже. Пеностекло является биостойким материалом и ни при каких условиях не поддается разрушающему действию микроорганизмов, бактерий, грибков, насекомых и грызунов. Насыщенное водой пеностекло выдерживает более ти циклов замораживания и оттаивания без значительного уменьшения прочности , , что весьма важно для возведения наружных стен зданий и сооружения холодильных установок. По данным В. Минимальная теплопроводность для пеностекла оценивается уровнем в до 0,5 Вт мК, см табл. Материалы с низкой плотностью обладают меньшим коэффициентом теплопроводности и являются хорошими теплоизоляторами. Однако теплоизоляционные качества материала зависят не только от объема воздуха, заключенного в порах материала, но главным образом от равномерного распределения воздуха в пористом материале. Мелкопористый материал как теплоизолятор будет эффективнее крупнопористого с той же плотностью. Сравнительная оценка плотности и пористости различных материалов приведена в табл. Таблица 1. Пенополиуретан жесткий 0,9. Пеноплэкс 0,5. Стеклянная вата 0,3. Пеноизол 0,5. Пенополистирол 0,3. Минеральная вата 0,8. Пеностекло 0,5. Керамзит 0,. Пенобетон 0,. Кирпич 0, . Величины пор у различных теплоизоляционных материалов колеблются в широких пределах. Размер пор в ячеистых теплоизоляционных материалах обыкновенно не превышают 3. Средний диаметр ячеек пенобетона равен 0,4. Диатомитовые изделия, полученные с применением выгорающих добавок, имеют более крупные поры. Средний размер пор при этом составляет 2,5. Пеностекло же имеет поры от 0,1 до 3. В сравнении с большинством теплоизолирующих материалов пеностекло обладает также рядом дополнительных полезных свойств. К ним относятся несгораемость, огнестойкость, темпсратуростойкость и др. В частности, данные по несгораемости приведены в табл. Из большого количества теплоизоляционных материалов пеностекло, наряду с асбестом, керамикой, вермикулитом и др. Таблица 1. Асбестовые и Мииераловатные Пенопласты Древ, волокн. Древ, струж. Торфоизоляц. При оценке огнестойкости строительных конструкций с применением теплоизоляционных материалов учитывается низкая теплопроводность, что объясняется их высокопористым строением. Благодаря этому предел огнестойкости таких изделий будет ниже, чем у родственных им изделий из плотных материалов.