河南理工大学---无机非金属材料热工设备
河南理工大学2021年《热工基础》期末问答题及答案
问答题(每小题分,共分)1、容积功,流动功,技术功和轴功间有何区别与联系?答案:答:容积功ω=∫12pdv,是由于工质体积变化所做的功。
流动功pv是工质通过控制面时带入控制体的功,它是流动工质的流动能。
轴功w1是从热式设备上所能传出的技术上可被利用的外功,对转动机械而言是指转动机械输出的功。
技术功则是工质流动的动能,重力势能的变化及轴功ωs三项之和的总称,即1ωι=──(c22-c12)+g(z2-z1)+ωs2它们之间的联系为:可逆变化时:ω1=∫12pdv-(p2v2-p1v1)2、热力学第一定律说明了什么问题?其表达式是怎样的?答案:答:热力学第一定律说明热机把工质的热能转变为机械能,必须符合能量转换和守恒定律,即在转换中能的总量保持不变。
热力学第一定律表达式为:q=△u+ω。
3、p-v图与T-S图是怎样组成的?有何用处?答案:答:p-v图横坐标为比容,纵坐标为压力,p-v图中状态变化过程线下的面积大小表示功的大小;p-v图实质上也就是示功图。
T-S图横坐标为熵,纵坐标为绝对温度,T-S图中状态变化过程线下的面积大小表示热能的变化量即为热量,T-S 图实质上也就是示热图。
4、为什么高压热水放到低压容器,热水会部分地变化蒸汽?举例说明。
答案:答:高压热水温度较高,放到低压容器,如果低压容器压力所对应的饱和温度小于高压热水温度,则高压热水放到低压容器后,成为饱和水,温度为低压容器压力下的饱和温度,高压热水温度降低放出热量使热水部分变为蒸汽,锅炉排扩容器就是利用了这一大原理。
5、同一温度下,工质比容v＜v,说明工质的压力高于还是低于p饱,如果v＞v,压力p＜p饱,工质处于什么状态?答案:同温度下,工质的比容v＜v,说明工质的压力高于p饱。
如果v＞v",压力p＜p饱,工质处于过热状态。
6、什么是临界压力?临界流速与最大流量?它们是如何确定的?答案:答:保持蒸汽进入喷管时的压力不变,逐步减小喷管后部空间压力时,喷管出口流速逐渐变大,当喷管出口压力降到一定值时,不管后部空间压力再怎样减小,喷管出口截面压力始终保持不变。
无机非金属材料热工设备(姜洪舟版)全书配套课件
水泥生产的过程是要经过“二磨一烧”：即生料磨，水泥 窑 和水泥磨。其中水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为 水泥熟料的热工设备，是水泥生产中的一个极为重要的关键环 节。
水泥熟料的烧制过程： 预热阶段(室温～900℃)：生料中残余水的排除，500 ℃结构水
排出，随着生料升温，少量MgCO3分解。
根据窑头空气量进行计算：
V1K V2 K VLOK M yrVa0
2.2悬浮预热器——旋风筒
2.2.1旋风预热器的工作原理
(1)生料粉在废气中分散与悬浮
(2)气、固之间换热 （在联结管道内完成） (3)气、固相的分离，生料粉的收集 （在旋风筒内完成）
2.2悬浮预热器——旋风筒
向下旋转的气流——被称为 外旋流。 向上旋转的气流——被称为 内旋流。 旋风筒内的流畅是三维流场： 切向分速度、径向分速度、轴 向分速度
10000 ( L1 L2 ) e (%) L1 (100 L2 )
（2）真实分解率: 生料在预热器内预热和分解的真实数据,不考虑飞灰对所取 样品分解率的影响.
et e 100m fh (e fh e)(100 L1 ) 10000 L1e fh (%) e 100m fh (100 L1 )(L2 L fh ) L1 (100 L2 ) (%)
燃烧带单位截面面积、单位时间内所承受的热量 Q yr qA ( kJ / m 2 h) Di2 4
3）回转窑内燃烧带的表面热力强度（燃烧带的表面热负荷)
燃烧带单位表面面积、单位时间内所承受的热量
qF Qyr (kJ / m 2 h)
Di Li
4）回转窑内燃烧带的容积热力强度（燃烧带的容积热负荷) 燃烧带单位容积、单位时间内所承受的热量
2020年河南理工大学成人教育材料科学与工程专业招生简章(须知)
材料科学与工程专业课程设置及专业汇总材料科学与工程（英文名：Materials Science and Engineering，缩写MSE）。
在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中，材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。
材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。
在现代科学技术中，材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。
主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等。
国内本学科代表高校有：清华大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学的金属材料学科；青岛科技大学的高分子材料；西南交通大学、中南大学、华南理工大学的材料加工学科等。
主干学科材料科学与工程、化学、物理学主干课程物理化学、材料物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学导论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、现代材料测试方法、材料工艺与设备、钢的热处理等。
报名条件1、河南成考报考高中起点升专科、本科：应届和往届高中、中专、职高毕业生及同等学历者。
2、河南成人高考报考专科升本科：已取得或将取得国民教育系列专科文凭者。
3、河南成人高考高等教育考试报考条件与报考对象（一）拥护中国共产党的领导，拥护四项基本原则，遵纪守法，品德良好，身体健康。
（二）在职、从业人员，高中、中专、技校应届毕业生及社会其他人员。
（三）报考高中起点本、专科考生应具有高中毕业文化程度，报考专科起点本科及第二专业专科的考生必须是已取得经教育部审定核准的国民教育系列高等学校或高等教育自学考试机构颁发的大学专科毕业证书的人员。
（四）生活能自理、能坚持学习的残疾人也可以报考。
（五）有关院校专业招生范围①西医类（不含药学）专业招收符合报考条件的在职卫生技术人员。
②中医药类专业招收符合报考条件的在职、从业中医人员。
河南理工大学2011年硕士研究生入学考试专业课参考书目
王顺生
本书编写组
武汉大学编
刘鹤年
郝桐生
徐芝纶
胡厚田
廖明成
贺永年
杨世铭
康乐明
王继明
王社良
谢希仁
严蔚民、吴伟民
白中英
郑莉
安葳鹏
张尧学
曹茂盛
黄梯云主编
周三多主编
吴大正
孙家摈
李明秋
李征航、黄劲松
伍光和
王万茂
刘黎明
夏清、陈常贵主编
刘宗仁
胡运权
刘晓君
蔺石柱
余志生
杨叔子
吴大正
杨世铭，陶文铨
易树平,郭伏
郭伏,钱省三
选矿学
材料测试技术
井巷工程
矿产资源综合利用
粉体工程
安全管理学
工程热力学
安全系统工程
安全工程学
供热工程
传热学
空气调节
制冷技术
企业管理
财务管理
人力资源管理
技术经济学
高等代数
复变函数
实变函数
常微分方程
机械工程测试技术
流体机械原理
信号分析与处理
误差理论与数据处理
自动控制原理
电机学
离散数学
数字信号处理
通信基本电路
工程材料力学性能
管理信息系统（第三版）
管理学（第二版）
信号与线性系统分析
遥感原理与应用
土地管理学总论
GPS测量与数据处理
自然地理学（第四版）
土地利用规划学
土地资源学（第四版）
化工原理（上、下册）
土木工程施工（第二版）
运筹学
工程经济学
工程项目管理
汽车理论（第四版）
无机非金属材料热工设备简介(PPT 82页)
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
主要发展方向归纳在以下几点
薄型浮法玻璃生产与加工 建筑用节能玻璃加工应用 功能薄膜玻璃新产品生产加工及应用 薄型防弹、防盗玻璃加工及应用
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
3.0.2.玻璃概念及生产工艺过程
• 玻璃：由熔融物冷却硬化而得到的非 晶态无金属材料。
1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
• 投料机的布置：
侧面加料；
正面加料;（浮法窑用）
特点：
（a)螺旋式投料机
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
正面加料
(b)垄式投料机
(c)振动式投料机
(d)辊筒式投料机
特点（b)料粉成垄状，料层不均匀。 （c)加料面宽，料层薄。
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
1 玻璃熔制部分
1.3 分隔装置
分布在池窑熔化部和冷却部之间的装置
玻璃液分隔装置 包括 气体空间分隔装置 (1) 玻璃液的分隔装置
❀作用：改善玻璃液的质量 ❀分类：深层和浅层
深层：凡将窑池高度隔断一半以上或者分隔设备的通道 的横断面积小于熔化部池窑横断面积的20%者；
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
• 浮法玻璃退火窑辊道技术：在退火窑热端 解决“辊印”问题，冷端解决金属辊硫化物 和锡等附着物。 • 一窑多线：一窑生产两种以上的品种， 英国皮尔金顿发明了一窑三线。
• 计算机模拟技术在玻璃工业中的应用
• 节能工业技术
• 环保技术
玻璃工业热工设备
西南科技大学材料学院
浅层：不符合上述者为浅层。 平板玻璃池窑常用
河南理工大学专业简介
电气工程与自动化学院咨询：3987551，3987557电气工程及其自动化专业本专业是国家级特色专业，培育具有电工技术、电子技术、操纵理论、运算机科学等大体理论，把握电力系统及其自动化、工业电气自动化、电机与电器、电力电子、运算机操纵等领域的专业知识和技术的“复合型”高级工程技术人材。
学生学习的要紧课程，除公共基础课外，还有电路原理、电磁场理论、电机学、自动操纵原理、自动操纵系统、运算机操纵、电力工程、发电厂、电力电子、检测技术、智能电器等课程。
本专业要紧特点是电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合。
学生毕业后，能够在各电力公司和发电厂、电工制造业、工业电气自动化和信息技术等部门和领域从事工程设计、研究开发、系统分析与运行、信息处置、实验分析、设备制造和技术治理等工作和在科研院所从事教学与科研工作。
自动化专业本专业培育具有操纵理论、信息处置、自动检测与仪表、运算机技术和网络技术的基础理论与方式，把握生产进程自动化、工业自动化、电子与运算机应用等方面的专业知识，具有较强解决工程实际问题能力的高级工程技术人材。
学生学习的要紧课程，除公共基础课外，还有电路原理、电子技术基础、自动操纵理论、自动操纵系统、电力电子技术、电机及拖动、信号与系统分析、微机原理及应用、运算机操纵、系统辨识、最优操纵、智能操纵等课程。
本专业的特点是以操纵理论和技术为主，电子技术与操纵理论相结合，软件与硬件相结合，学生知识面广，适应性强。
学生毕业后，可从事工业自动化、生产进程操纵、运算机操纵、数字化信息系统和电子产品与自动化仪表等领域的工程设计与开发、调试、运行、技术治理和在科研院所从事教学与科研工作。
电子信息工程专业本专业覆盖电子工程、信息工程、运算机通信等领域，培育具有电子技术和信息系统的基础理论和大体知识，具有电子工程、信息系统理论及信息处置技术，运算机应用等方面的能力，受到科学实验和科学研究的全面训练，具有较强解决工程实际问题能力的高级工程技术人材。
无机非金属材料热工设备(论文)
重庆理工大学（论文）无机非金属材料热工设备无机非金属材料热工设备（论文）玻璃烤花窑学院材料科学与工程专业无机非金属学号学生姓名2012年10月玻璃烤花窑1、摘要本文只要介绍了玻璃烤花窑的温度制度和设计计算，以及简单介绍烤花工艺。
玻璃烤花工艺在玻璃制品外观装饰上有广泛的应用，其炉型以及结构和退火窑相似，将釉料用高温成型的方法在玻璃制品上装饰各种样式的装饰物。
还起到对玻璃制品的退火去残余应力作用。
2、关键字烤花、烤花窑、温度制度、退火3、烤花工艺与烤花窑的简介玻璃产品是非常讲究外观和艺术性的产品，某些玻璃制品需要外观装饰。
表面装饰方法包括：磨花或刻花（包括：喷砂、雕刻）等冷加工方法、蒙砂或蚀刻或彩虹金属膜或描金或扩散着色等化学装饰方法、冰花或堆花或堆釉烧（浮雕）等热装饰方法等、利用玻璃制品成型时的高温作用的在线热装饰方法等。
烤花（或称：烤彩）是指先将低温色釉、花纸、有机颜料等装饰料通过人工彩绘、印花（包括：胶版印花、丝网印花等）、贴花、喷花、移花等方法粘附在玻璃表面，然后加热让装饰物与玻璃牢固的烧结在一起使其表面鲜艳、光亮、平滑，从而成为彩饰品。
装饰物中的彩釉由基础釉和色料组成。
用来烘烤彩印装饰物的热工设备叫做：烤花窑（彩烧窑或烘花窑）。
一般用网带输送制品。
烤花窑的热风循环机构分热风强制循环方式和辐射加热方式两种。
烤花窑和退火窑在结构上差别不大，他们有时可以相互交换使用。
为了使制品表面免受火焰中的灰尘、CO、SO2的污染，玻璃烤花窑一般用电加热，而且窑墙由洁净材料构成（一般为耐热不锈钢壳，加热段内填保温材料以保证窑内的温度均匀和减少散热）。
如果非要用燃料燃烧加热的话，则用隔焰式烤花窑，窑内为弱氧化气氛。
窑头可增设铁烟囱或抽风机将彩釉受热挥发的有机物排出。
玻璃烤花窑内的工作过程分为四个阶段——预烧段、烘烧段、缓冷段和快冷段。
沿窑长方向上的温度分布与这四个阶段的具体要求相适应。
玻璃制品烤花质量的优劣主要取决于前两个阶段。
河南理工大学矿物加工工程专业详细介绍 (1)
河南理工大学矿物加工工程专业详细介绍2010年6月23日目录专业综述 (2)专业历史 (2)专业历程 (2)科研状况 (2)师资力量 (3)实验室力量 (3)主要课程 (3)优势特色 (4)专业综述：河南理工大学的矿物加工工程专业拥有矿业工程博士学位授权点、矿业工程一级学科硕士学位授权点，拥有矿业工程博士后流动站，是国家级特色专业，省特色专业，省重点学科，建有“矿物加工与矿用材料河南省高校工程技术研究中心”，本专业自1988年开始筹建，1998年在采矿专业培养第一批选矿方向本科生，后来独立成一个专业，作为一个后起之秀，是一个发展十分迅速、成果十分丰硕、拥有相当实力的专业。
矿物加工专业是一个根据市场需求而应运设立的专业，就业率始终居全校前列，已经连续四年就业率稳定在100%，本专业考研率也十分可观，2009年考研录取率为30%以上，居全校第二。
专业历史：矿物加工专业原本设于焦作工学院的资材系，后随着学校更名为河南理工大学，资材系的若干专业分配到几个不同的学院，其中安全专业被分到安全学院，作为安全学院和本校的强势专业，采矿专业被分到能源学院，作为能源学院的和本校的强势专业，原资材系的材料专业和矿物加工专业以及机械系的材料成型与控制专业合并为材料学院，作为一个新的学院。
矿物加工专业本来的发展并不十分理想，在2002年左右因为煤炭工业集体不景气，曾经停招两年。
接着学校甚至考虑撤销矿物加工专业的设置。
后来因为煤炭工业复苏，也因为陈清如院士于2006年的加入，使本专业重新具有了活力，并取得了如今在河南省几乎可以与任何一所学校、任何一个专业相比的学科建设成就，这种发展是在当时没有人会想到的，但是也是一种必然，因为随着煤炭工业的发展和经济的快速进步，必然会对本专业有相当大的需求。
2007年化学工程与工艺专业作为独立的专业从矿物加工专业中分离出来，主攻煤化工方向，但是本专业的化工课程并没有停止。
专业历程：1998年招收第一届本科生；2001年获得硕士学位授予权；2002年开始招收第一届硕士研究生；2005年获“矿业工程”一级博士学位授予权；2007年获建“矿业工程”博士后科研流动站；2008年获建河南省重点学科，河南省特色专业；2008年矿物加工与矿用材料河南省工程技术中心获准建设；2010年国家级特色专业；我校矿物加工专业是省内唯一一个此类专业，已逐渐形成我校的特色专业，是我校重点发展的学科之一。
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河南理工大学无机非金属材料热工设备试卷
一．名词解释（18分）
1.窑内气氛：在工业窑炉内，煅烧物料或制品时，不仅有物理过程，还有化学反应。
在窑内，除了原料之间的反应外，物料与周围介质之间也有反应。
如果介质为气体，该气体所具有的性质称为窑内气氛。
2.玻璃退火：主要是指玻璃制品中残余应力（包括永久应力和暂时应力）减少或消除的过程，
3.陶瓷烧结:是指高温条件下，坯体表面积减小，孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。
二、填空（40分）
1.玻璃池窑的作业制度包括：温度制度，压力制度，泡界线制度，液面制度和气氛制度等。
2.以浮法横焰窑为例，浮法玻璃池窑结构分为; 玻璃熔化部分、热源供给部分、余回收热利用、排烟供气部分这四大部分组成。
3.烧成反应的分类
(一) 分解反应(热分解) (二）晶型转换（三）固相反应（四）烧结（五）熔融
4.硅酸盐产品在烧成时，为希望获得尽可能均匀的加热而常用的四种均匀供热方法是：
内部供热；底部供热；侧面供热；顶部供热。
5、硅酸盐工业窑炉常用的传热方式
明焰传热半隔焰传热隔焰传热
6.水泥生产的过程是要经过“二磨一烧”：即生料磨，水泥窑和水泥磨。
7.影响旋风筒气固分离效率的其他因素：
粉料颗粒的大小、气流中的粉料浓度、锁风阀的严密程度。
8新型干法水泥烧成系统核心是：悬浮预热技术与窑外分解技术。
9.玻璃的熔制过程可以分为：硅酸盐形成阶段，玻璃液形成阶段，玻璃液澄清阶段，玻璃液均化阶段，玻璃液冷却阶段
10.从传统的意义上来讲，玻璃再有原料到玻璃制品的生产过程中，主要包括：原料的制备玻璃液熔制玻璃产品的成型玻璃制品的退火等。
三、简答题（32分）
1.简述一下你所学过的隧道窑的优缺点
优点：1、烧成周期较短，生产效率较高；2、产品质量比较好；3、节约燃料；
4、烧成制度单一，便于控制；
5、大大减少了工人的劳动强度；
缺点：1、建设费用比较高；2、烧成制度改变较难；3、对产量变更的适应性较小；
4、它是平焰式窑炉，容易产生气体分层，造成上下温差。
特别是预热带，一般处于负压，
上下温差更大。
2.硅酸盐工业余热回收的目的及回收余热的方式？
目的：(1) 生料粉或生坯的预热；(2) 煤气、燃油及助燃空气的预热；(3) 余热发电；
4）其他供热。
方式：a. 有的余热是在窑炉内直接加以利用的，如回转窑及隧道窑的预热带；
b. 有的采用通用的换热设备，如换热器、蓄热器、热管等回收热量；
c. 有的则采用专用的预热器，冷却机等设备加以回收。
3.玻璃制品退火的目的及过程
玻璃制品退火的目的：就是消除玻璃制品在成型后或热加工后其中的残余内应力和光学不均匀性以及稳定玻璃制品内部的结构，从而防止其炸裂以及提高玻璃制品的机构强度。
玻璃制品的退火可以分成两个主要过程：一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生。
4. 简述隧道窑的分带以及各个带所起到的作用？
答：分为预热带、烧成带、冷却带。
(1）预热带，车上坯体与来自烧成带燃料燃烧产生的烟气接触，逐渐被加热，完成坯体的预热过程。
2）烧成带：坯体借助燃料燃烧所释放出的热量，达到所要求的最高烧成温度，完成坯体的烧成过程。
3）冷却带：高温烧成的制品进入冷却带，与从窑尾鼓入额的大量冷空气进行热交换，完成坯体的冷却过程。