Echipamente si instalatii de incalzire - PIM Copy

PETRICĂ VIZUREANU
PETRICĂ VIZUREANU
ECHIPAMENTE ŞI INSTALAŢII
DE ÎNCĂLZIRE
editura pim

PETRICĂ VIZUREANU
ECHIPAMENTE ŞI
INSTALAŢII DE ÎNCĂLZIRE
EDITURA PIM
IAŞI - 2009

Referenţi ştiinţifici:
Prof. univ. dr. ing. Cristian PREDESCU
Universitatea POLITEHNICA Bucureşti
Prof. univ. dr. ing. Cornel SAMOILĂ
Universitatea TRANSILVANIA Braşov
EDITURA PIM
Soseaua Stefan cel Mare nr. 11 Iasi -700498
Tel. / fax: 0232-212740
e-mail:editurapim@pimcopy.ro
www.pimcopy.ro
EDITURĂ ACREDITATĂ CNCSIS BUCUREŞTI
66/01.05.2006
Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României
VIZUREANU, PETRICĂ
Echipamente şi instalaţii de încălzire / Petrică
Vizureanu. - Iaşi : PIM, 2009
Bibliogr.
ISBN 978-606-520-349-5
697

C U P R I N S
1. NOŢIUNI DE TRANSFER TERMIC 7
1.1. Transferul termic prin conducţie 8
1.2. Transferul termic prin convecţie 9
1.3. Transferul termic prin radiaţie 12
1.4. Transferul termic complex 15
2. OBŢINEREA ŞI UTILIZAREA ENERGIEI TERMICE 18
2.1. Energie termică obţinută prin conversia energiei electrice 18
2.1.1. Încălzirea cu rezistori 19
2.1.2. Încălzirea cu arc electric 21
2.1.3. Încălzirea prin inducţie 26
2.1.4. Încălzirea în strat fluidizat 31
2.1.5. Încălzirea în vid 46
2.1.6. Încălzirea dielectrică 51
2.1.7. Încălzirea cu radiaţii infraroşii 53
2.1.8. Metode moderne de încălzire 56
2.2. Energia termică obţinută prin conversia energiei chimice 75
2.2.1. Arderea combustibililor solizi 77
2.2.2. Arderea combustibililor lichizi 79
2.2.3. Arderea combustibililor gazoşi 81
2.3. Energia termică obţinută prin arderea electrochimică a 83
combustibililor
2.4. Alegerea tipului de sursă energetică 84
3. ELEMENTE ÎNCĂLZITOARE ALE SISTEMELOR
86
TERMICE INDUSTRIALE
3.1. Rezistori 86
3.2. Inductoare 92
3.3. Electrozi 95
3.4. Arzătoare 97
3.4.1. Clasificarea arzătoarelor 98
3.4.2. Caracteristici funcţionale şi constructive ale arzătoarelor 100
3.4.3. Tipuri de arzătoare cu combustibili gazoşi 114

4
Echipamente şi instalaţii de încălzire
3.4.4. Caracteristici constructive şi funcţionale ale arzătoarelor 120
turbionare cu combustibili gazoşi
3.5. Tuburi radiante 131
3.5.1. Tuburi radiante cu gaz metan 133
3.5.2. Tuburi radiante cu autorezistenţă 135
4. ELEMENTE CONSTRUCTIVE ALE SISTEMELOR 136
TERMICE INDUSTRIALE
4.1. Materiale utilizate în construcţia sistemelor termice
136
industriale
4.1.1. Utilizarea materialelor metalice 136
4.1.2. Utilizarea materialelor nemetalice 141
4.2. Elemente constructive ale sistemelor termice 145
4.2.1. Fundaţia 145
4.2.2. Vatra 146
4.2.3. Pereţii 148
4.2.4. Bolta 150
4.2.5. Construcţia metalică 152
4.2.6. Coşul de fum 153
4.2.7.Uşa 155
4.2.8. Elemente de construcţie auxiliare 155
4.3. Măsurarea parametrilor tehnologici ai sistemelor termice 156
industriale
4.3.1. Măsurarea temperaturii 156
4.3.2. Măsurarea presiunii 171
4.3.3. Măsurarea vitezei aerului 175
5. TERMODINAMICA SISTEMELOR TERMICE
178
INDUSTRIALE
5.1. Încălzirea echicurent şi contracurent. Timpul de încălzire 179
5.2. Bilanţul sistemului termic industrial 181
5.3. Indicatori de eficienţă energetică a sistemelor termice 184
5.4. Analiza exergetică a unui sistem termic 186
6. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA SISTEMELOR 188
TERMICE INDUSTRIALE DESTINATE
TRATAMENTELOR TERMICE
6.1. Cuptoare cu funcţionare intermitentă 188
6.1.1. Cuptoare tip cameră cu vatră fixă 188
6.1.2. Cuptoare tip cameră cu vatră mobilă 194
6.1.3. Cuptoare verticale 195
6.1.4. Cuptoare electrice cu băi de săruri 198

Echipamente şi instalaţii de încălzire 5
6.1.5. Cuptoare cu încălzire prin inducţie electromagnetică 203
6.1.6. Cuptoare pentru tratament termic în strat fluidizat 208
6.1.7. Cuptoare cu electrod de kriptol 213
6.1.8. Cuptoare pentru tratamente termice în vid 214
6.1.9. Instalaţie criogenică pentru tratamente termice 216
6.2. Cuptoare cu funcţionare continuă 218
6.2.1. Cuptoare tip clopot 218
6.2.2. Cuptoare cu vatră păşitoare 220
6.2.3. Cuptoare cu cărucior păşitor 221
6.2.4. Cuptoare cu pod de role 221
6.2.5. Cuptor compartimentat pentru tratamente termice 222
7. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA SISTEMELOR 224
TERMICE INDUSTRIALE DESTINATE ÎNCĂLZIRII
PENTRU DEFORMARE PLASTICĂ
7.1. Cuptoare cu funcţionare intermitentă 224
7.1.1. Cuptoare tip cameră cu vatră fixă 224
7.1.2. Cuptoare electrice pentru tratamente termice la temperaturi 225
înalte cu bare de silită
7.1.3. Cuptoare tip fantă 226
7.2. Cuptoare cu funcţionare continuă 227
7.2.1. Cuptoare cu propulsie. Generalităţi 227
7.2.2. Cuptoare cu propulsie cu două zone de încălzire şi 228
încălzire unilaterală
7.2.3. Cuptoare cu propulsie cu două zone de încălzire şi
229
încălzire bilaterală
7.2.4. Cuptoare cu propulsie cu trei zone de încălzire şi încălzire 230
unilaterală
7.2.5. Cuptoare cu propulsie cu trei zone de încălzire şi
231
încălzire bilaterală
7.2.6. Cuptoare cu propulsie cu vatră fixă 232
7.2.7. Cuptoare cu vatră disc 232
7.2.8. Cuptoare cu vatră inelară 234
8. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA SISTEMELOR 238
TERMICE INDUSTRIALE SPECIALE
8.1. Cuptoare de încălzire prin inducţie în strat fluidizat 238
8.2. Cuptoare destinat prelucrării pulberilor metalice 239
8.3. Cuptoare cu radiaţii infraroşii 247
8.4. Incineratoare pentru procesarea deşeurilor 248
8.5. Sisteme termice pentru uscarea deşeurilor 256
8.6. Cuptoare solare pentru procesarea materialelor 258

6
Echipamente şi instalaţii de încălzire
8.7. Echipament de automatizare şi informatizare pentru
creşterea gradului de inteligenţă a proceselor termice
260
9. SISTEME DE RECUPERARE A CĂLDURII 264
9.1. Tipuri constructive de recuperatoare. Caracteristici 265
funcţionale.
9.2. Gradul de recuperare a căldurii din gazele de ardere funcţie 276
de natura combustibilului
10. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA
286
SCHIMBĂTOARELOR DE CĂLDURĂ
10.1. Principii generale ale construcţiei schimbătoarelor de 287
căldură
10.2. Alegerea purtătorilor de căldură 288
10.3. Bilanţul termic al schimbătoarelor de căldură 289
10.4. Clasificarea schimbătoarelor de căldură 297
10.5. Pompa de căldură (pompa termică) 305
BIBLIOGRAFIE 308