автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Охлаждающее устройство с использованием сверхкритического истечения воздуха

На правах рукописи

1

СЕМИКОПЕНКО ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКРИТИЧЕСКОГО ИСТЕЧЕНИЯ ВОЗДУХА

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2005

Работа выполнена на кафедре механического оборудования Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

А. И. Шутов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Д.В. Мещеряков

кандидат технических наук, доцент

И.А. Щетинина

Ведущая организация: ОАО «Саратовский институт стекла»

Защита диссертации состоится « 16 » сентября 2005 г. в 12 часов в аудитории 242 на заседании совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, главный корпус, ауд. 242)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова /

Автореферат диссертации разослан « зо

» "£е2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук

М. Ю. Ельцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из наиболее применяемых в строительстве при остеклении зданий промышленного, административного и жилищного назначения, в машиностроении при создании наземного, водного и

воздушного транспорта материалом является листовое стекло. В практике отечественного строительства при остеклении жилых и промышленных зданий и сооружений продолжает использоваться отожженное листовое стекло, имеющее весьма низкую механическую прочность, являющуюся ■ причиной значительных его потерь при транспортировке, монтаже и экс-

плуатации, а также служит причиной значительного числа травм.

Одним из важнейших направлений при производстве закаленного стекла является совершенствование оборудования с целью снижения энергозатрат, а как следствие себестоимости готовой продукции, а также расширения номенклатуры выпускаемой продукции с 5.. .6 до 3 мм и менее.

Наиболее прогрессивным способом термоупрочнения стекла является воздухоструйная закалка. Однако данный способ является энергоемким. Кроме этого, существующие конструкции закалочных устройств воздухоструйного типа не обеспечивают необходимой интенсивности охлаждения достаточной для стекла толщиной 3 мм и менее.

Применение разработанной конструкции охлаждающего устройства на производстве позволит расширить номенклатуру выпускаемой продукции, повысить ее качество и снизить энергозатраты на процесс выработки.

Цель работы: разработка высокоинтенсивного охлаждающего устройства с применением сверхкритического истечения воздуха с определением рациональных конструктивно-технологических параметров обеспечивающих интенсификацию процесса закалки стекла и снижение энергоемкости.

Научная новизна работы: заключается в аналитическом определении остаточных напряжений в закаленном стекле при высокоинтенсивных нестационарных режимах за-

калки; алгоритме определения коэффициента

еяМРОДЩМЙГО!« ММН6ТЕКА

тическом истечении воздуха, что позволяет 'разработать методику расчета конструктивно-технологических параметров охлаждающих устройств для высокоинтенсивной закалки стекла.

Объекты исследований: вертикальное высокоинтенсивное охлаждающее устройство, процесс нестационарной высокоинтенсивной закалки стекла.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Методику расчета остаточных напряжений в закаленном стекле при высокоинтенсивных нестационарных режимах закалки.

2. Методику расчета коэффициента теплоотдачи и конструктивно-технологических параметров охлаждающего устройства при высокоинтенсивной закалке стекла.

3. Конструкцию высокоинтенсивного охлаждающего устройства включающую обдувочные решетки с системой сопл Лаваля.

Практическая ценность работы:

1. Разработана методика расчета коэффициента теплоотдачи и конструктивно-технологических параметров охлаждающих устройств при высокоинтенсивной закалке стекла.

2. Рассчитано, спроектировано и реализовано охлаждающее устройство, позволяющее интенсифицировать процесс закалки с возможность закалки изделий толщиной 3 мм и менее, при одновременном снижении энергозатрат.

3. Проведены экспериментальные исследования по проверке разработанной методики расчета коэффициента теплоотдачи высокоинтенсивного охлаждающего устройства и выявлена хорошая сходимость результатов экспериментальных исследований с данными полученными аналитически.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно-промышленное производство на ООО ПКФ «Уральская стекольная компания», г. Екатеринбург.

Публикации: по теме исследований опубликовано 6 печатных работы, подана 1 заявка на получение полезной модели.

Апробация работы: результаты работы успешно доложены и одобрены, н§ седьмых академических чтениях PA ACH (г. Белгород 2001

научно-практической конференции-школы! ... ,г# «< '

семинаре молодых ученых, аспирантов и, докторантов «Строительные материалы, изделия и конструкции»,' посвященной памяти академика В. Г. Шухова (г. Белгород 2001 год), и на Втором Международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов «Молодежь и наука -третье тысячелетие» (г. Москва 2002 год).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка литературы и 3 приложений. Работа изложена на 152 страницах, включает 71 рисунок, 10 таблиц. Библиография включает 12В источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность диссертационной работы, указана научная новизна, практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены основные способы, и конструкции оборудования для производства закаленного стекла и установлено, что наиболее перспективным и промышленно-применимым в современных условиях способом и оборудованием для производства закаленного стекла является воздушная закалка и оборудование для ее реализации.

Интенсификация процесса закалки требует обеспечения высоких значений коэффициента теплоотдачи а в связи с необходимостью закалки стекла толщиной 3 мм и менее.

Возможности повышения коэффициента теплоотдачи а изменением конструктивных параметров закалочных решеток весьма ограничены. Для . получения высоких значений коэффициента теплоотдачи а необходимо обеспечить максимально возможную скорость взаимодействия струи воздуха с охлаждаемым стеклом, что влечет за собой значительные затраты на подачу охлаждающего воздуха.

Выявлено, что применительно к технологии закалки стекла, с целью увеличения коэффициента теплоотдачи et, а также снижения затрат на подачу охлаждающего воздуха целесообразно'использовать геометрическое сопло Лаваля малых размеров в качестве устройства для подачи охлаждающего агента к поверхности закаливаемого стекла.

к

Исходя из выше изложенного, в диссертационной работе ставятся следующие задачи:

1. Разработать конструкцию высокоинтенсивного охлаждающего устройства и методику расчета коэффициента теплоотдачи а.

2. Исследовать процесс закалки стекла на высокоинтенсивном охлаждающем устройстве периодического действия.

3. Провести экспериментальную проверку метода расчета коэффициента теплоотдачи для высокоинтенсивного охлаждающего устройства.

4. Провести опытно-промышленную апробацию выполненных разработок и их внедрение в производство.

Во второй главе разработана конструкция и методика расчета высокоинтенсивного охлаждающего устройства, позволяющего достигать значительных коэффициентов теплоотдачи а > 700 Вт/м2 К.

Рис. I. Вертикальное высокоиптенсивное охлаждающее устройство

1 - компрессор; 2— ресивер; 3 — обдувочные решетки; 4 - Лаваля; 5- трубопровод; 6- электроклапан; 7-транспортирующий механизм.

Предлагаемое вертикальное закалочное устройство (рис. 1) состоит из следующих обязательных конструктивных элементов: компрессора 1, ресивера 2, охлаждающих решеток 3, снабженных соплами Лаваля 4, тру-

бопроводов 5, электроклапана 6, механизма подачи стекла в зазор между закалочными решетками 7.

Вертикальное высокоинтенсивное охлаждающее устройство работает следующим образом. Нагретое до температуры закалки 620 - 670 °С стекло перемещают при помощи транспортирующего механизма ручным или механическим способом в зазор Ъ между обдувочными решетками 3 с соплами 4 (диаметром Б, шагом сопл X).

Как только весь лист стекла установлен в зазор между обдувочными решетками 3 автоматически открывается электроклапан бив систему сопл 4 по трубопроводу 5 из системы «компрессор - ресивер» подается воздух с начальным избыточным давлением Р0.

Эффект работы предлагаемого высокоинтенсивного закалочного устройства достигается применением так называемого «сверхкритического» истечения. Для этого необходимо, чтобы в критическом сечении скорость была равна скорости звука, а для этого надо, по крайней мере, чтобы

где Ра - давление среды, куда истекает воздух из сопла, к - показатель адиабаты.

Кроме того, для того чтобы сопло работало в расчетном режиме и скорость на срезе сопла была сверхкритической, необходимо выполнение условия Р) > Ра.

При этом скорость на срезе сопла будет равна:

^ { 2 !2-к р<> • Г. -р. и + и + ' р о

9

где РКр, Р„ - площади критического и выходного сечения сопла, р0, ра -плотность воздуха в ресивере и выходном сечении сопла.

Выявлено влияние коэффициента потерь в соплах Лаваля при нестационарных режимах работы на скорость истечения.

В связи с тем, что давление перед, сопЛом непрерывно уменьшается, сопло работает в 4-х группах режимов, последовательно переходя из одного в другой. При этом как на срезе, так и в сопле могут образоваться

скачки уплотнений, происходит возрастание вихревых и волновых потерь, вследствие чего поток может отрываться от; стенок сопла, истекая с док-ритическими скоростями.

Расчет коэффициента потерь в соплах при нестационарных режимах работы является довольно сложной, а в некоторых случаях и не решаемой задачей.

В результате аппроксимации экспериментальных значений коэффициента потерь, представленных в работа Дейча, были получены их функциональные зависимости для каждой группы режимов, в зависимости от давления перед соплом Р0 и степени расширения сопла £ - первая группа режимов е) > еа :^=сопз1; (3)

[ —1-0 0465

вторая группа режимов е]к <ех<еа~- = 0.06 + е ур°1 , (4)

а, = 0,2021 - 0,006775 -/25 + 5,521 е'', (5)

/ = И-, (6)

•> г2

«Р

' ( Р \

-третья группа режимов £¡¡,<£¡^6^ = а2 + ( - 0.65)2 -6, > (7)

КРо)

аг = 1.4487 + 0.006077 - 1.421

л//

¿>, =1.4656-29.1493-/-1п(/) +74.28-1п2(/); (9)

- четвертая группа режимов Еу >. еХт '■ ^ =сош1. (10)

Расчет высокоинтенсивного охлаждающего устройства. Исходя из геометрических параметров сопла, определяется газодинамическая функция:

р .

Из уравнения

... . .4 + 1 к~\ , ^ (12) = А-<—^---2~ *

находится расчетное значение безразмерной скорости потока X.

Зная расчетное значение безразмерной скорости потока, определяем расчетное значение давления на срезе сопла:

Л = Р*

{-Т^Г.

(13)

Рис. 2. Схема для расчета сопл и охлаждающей способности высокоинтенсивного охлаждающего устройства.

При открытии электроклапана 6 происходит истечение воздуха из сопл с общей площадью А. При этом вычисляются параметры воздуха в системе: масса воздуха в системе, т(0); объём системы, Усис; объём трубопровода, У^; плотность воздуха в системе, р(0).

Определяется отношение давлений еа, еь £1т:

Р Р Р

£ = —2- £ = —!- £ = —^

Ь« р ' 1 р ' р

Г О 'о ' о

е1т = 0,528 + 0,472 -,/1--^-'

/2

где

Л* = Р, •

А: - 1 * + 1

-я?.

=

к + 1 1

(14)

(15)

(16) (17)

Возможна работа сопл в 4-х режимных группах.

Коэффициент потерь, в зависимости от режима работы сопла определяется из выражений (3 - 10).

Скоростной коэффициент сопла равен:

При этом для 1, 2, 3 -й режимных групп расчеты ведутся в следующей последовательности.

Определяется истинное значение безразмерной скорости:

= (19)

действительное значение скорости на срезе сопла:

(20)

массовый расход - равен:

М. = 0.041-<22>

Вычисляются истинные значения давления, плотности, температуры на срезе сопла по формулам:

«-1 „ ^ (23>

Р^ = Ра- 1----Х

К~ 1 V"!

Р\ = /°0 • 1--77'л'

к + 1

(24)

'-Ч'-^-«-). <25)

Определяется степень нерасчетности струи:

И=Л- (26) Р. .

При работе сопла в 4 - й режимной группе действительная скорость вычисляется по формуле:

--— (27)

V />о а массовый расход - равен:

1-1^1*

Р о

ГЧ <28>

Так как, вследствие расхода воздуха в системе, статическое давление воздуха Р, постоянно падает, то процесс истечения разбили на малые временные интервалы Ат, в течение которых можно предположить постоянство давления.

Далее вычисляется т. н. «ударная» скорость воздуха иуд в зависимости от расстояния до охлаждаемой поверхности Ъ из уравнения:

V.

0,22.(1-^)= I "

•Ч'

-Пу)-НУ0)

(29)

где

О О/ -у0,134 (1-0,167 Л*.,)

Т~ = = 12,4 • (30)

" £>„ 2-0,167 •Л2„с„ 0Д67-4,,,,

ОД-__' (32)

(1-У)-71+0,9-У 1-У

= 10Д67 Л1, , (33)

0,167 -А!..........(34)

1 2

Определяется плотность воздушного потока на охлаждаемой поверхности:

__(35)

1 - а ■ Я:

ист ,1

Коэффициент теплоотдачи вычисляется по формуле: причем, если 2УОвых < 8, то

к°-61 .0,625 (36)

если ипвых > 8, то

4-0'67 £> (37)

« = 264,3 ^ ;

Разработана методика расчета нелинейных режимов термообработки по определению поверхностных и центральных остаточных напряжений в закаливаемом стекле, применительно к разработанному высокоинтенсивному охлаждающему устройству. В основу методики положена релаксационная теория образования напряжений, включающая расчет теплового поля по сечению стекла, определение величины термических напряжений и их релаксацию в процессе закалки.

Расчет теплового поля включает:

- вычисление температуры отдельных слоев, кроме поверхностного, ввиду незначительной величины лучистой составляющей теплового потока, вследствие высоких начальных коэффициентов теплоотдачи производится по формуле:

Д г (38)

Т(х1,т + Ат) = Т(х1>т) +—<7„.0с(,г), ср

где ^ - кондуктивная составляющая; с - теплоемкость стекла; р - плотность стекла.

- определение температуры поверхностного слоя с учетом нелинейности зависимости коэффициента теплоотдачи от продолжительности истечения Ов(т):

а. + А<

(39)

л=-2Л

где 0,1«/; X - коэффициент теплопроводности стекла; Ов - коэффициент теплоотдачи от охлаждающего агента; Тв - температура окружающей среды; Е(Т„) и Е(ТВ) - интегральное излучение теплового потока изделия, для участка спектра в котором стекло непрозрачно (т.е. лучей тех длин волн, которые отражается стеклом) при температурах поверхности и окружающего воздуха, соответственно.

Возникновение напряжений связано с линейной деформацией слоев / ввиду неравномерности теплового поля по сечению стекла:

/ = 1-(Г0-7))-/?е-(7>-7;).Д„, (40)

где Д,, Д,- мгновенный и структурный коэффициенты термического расширения; Т0, 7};, Т, - начальная, структурная и конечная температуры слоя.

Напряжения рассчитываются исходя из закона Гука, однако гак как стекло находится в вязкоупругом состоянии необходимо учитывать релаксацию напряжений и структуры:

- величина релаксировавших напряжений определяются по формуле:

* i-û

где Eft) - модуль упругости первого рода; £ - приведенное время; та- постоянная Кольрауша; ,

- релаксация структуры учитывается фиктивной температурой:

Т!У ^^-exelte^O-KJ^rlAT] (42)

1-1

где К, - коэффициент пропорциональности.

В третьей главе рассмотрено влияние начальных условий и конструктивно-технологических параметров охлаждающего устройства на значение коэффициента теплоотдачи а и продолжительность закалки, а, Вт/(мгК)

1 200 1 100 1 ООО 900 800 700 600 500 400 300 200

100т>с 0

0 20 40 60 80 100 120

Рис. 3. Временная зависимость коэффициента теплоотдачи от шага сопл 1—при шаге сопл Х= 30 мм; 2 — при X = 35 мм; 3 ~ при X = 40 мм;

4 -приХ= 45мм; 5 -приХ-50мм; б -приХ=55мм; 7 -приХ= 60мм; исходные данные: P¡=10x. 1(?Па; Ур=10м3; Z = 0,02 м;/= 2.25;Т1=3,5 м/мип. Выявлены следующие качественные показатели разработанного

охлаждающего устройства:

- высокий коэффициент теплоотдачи а=1238 Вт/(м2-К), достаточный для закалки стекла тонких номиналов (3 мм и менее);

- продолжительность высокоинтенсивного охлаждения 8-12 секунд, достаточна для образования в закаливаемом стекле необходимых поверхностных напряжений;

- падение коэффициента теплоотдачи а за время, необходимое для образования поверхностных напряжений в изделии - незначительно.

Для полноты аналитических исследований было проведено сравнение временных зависимостей коэффициента теплоотдачи а разработанного вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства и вертикальной эжекторной закалочной установки - наиболее экономичной и обладающей высоким коэффициентов теплоотдачи а из существующего закалочного оборудования, при одинаковых начальных условиях и конструктивно-технологических параметрах (рис. 4.).

а, Вт/(м2 К)

Рис. 4. Временные зависимости коэффициента теплоотдачи а вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства и эжекторной закалочной установки.

1, / - при начальном избыточном давлении в ресивере Р0 = 500 кПа, производительности компрессора П = 3,5 л^/мин, 2,11- при начальном избыточном давлении в ресивере Р0 = 800 кПа, производительности компрессора П = 28 м3/мин; Исходные данные: объем ресивера К, = 10V; 7.-0,02м;X— 0,03м; диаметр сопл 01,5 мм; количество сопл решетки п = 2640 шт.

Выявлено, что процесс охлаждения в вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве более интенсивен, чем в предлагаемых раннее закалочных установках.

■ Рассмотрено влияние нестационарных режимов работы разработанного вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства (па-

дение значений коэффициента теплоотдачи а) на величину остаточных закалочных напряжений в стекле.

<Тц,мПа

Рис. 5. Зависимость закалочных напряжений от толщины стекла

1— при а = 1100 Вт/(м2 -К);2 - при нестационарном режиме закалки с начальным коэффициентом теплоотдачи а/ = 1100 Вт/(м2 -К) и падении его за 12 с на 10 %; 3 - при нестационарном режиме закалки с а] - 1100 Вт/(м2 К) и падении его на 16 %.4 - при нестационарном режиме закалки с а, = 1100 Вт/(м2 -К) и падении его на 22 %.

Выявлено, что падение начального коэффициента теплоотдачи а в вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве на величину до 45%, за время необходимое для формирования мгновенных напряжений, не оказывает значительного влияния на остаточные поверхностные и центральные напряжения в закаленном стекле тонких номиналов. Кроме того, для стекол толщиной 4 мм и более при закалке на разработанном оборудовании, величина остаточных поверхностных и центральных напряжений, выше на 75 %, чем при традиционной закалке.

В четвертой главе разработана методика проведения экспериментальных исследований по определению охлаждающей способности экспериментальной закалочной решетки, которая заключается в следующем. На первом этапе определяется скорость воздушного потока, а на втором, по полученным значениям скорости потока и заданным конструктивным параметрам решетки, определяется коэффициент теплоотдачи по формулам (36),(37).

Скорость воздушного потока определяется косвенно, при помощи миниатюрного комбинированного насадка, который в сверхзвуковом потоке измеряет давление торможения Р</ за прямым скачком уплотнения, образующимся перед насадком и статическое давление набегающего потока Рь

По значениям давлений Р</ и Р1 определяется экспериментальное значение числа Маха М или безразмерной скорости потока X из уравнений:

Р1 .2 к г _ к - 1 4 к 2 -{к - 1) 1 .-ТГТ, , (43) 4 + 1 1 к + Г (*+1)2 (* + 1)2 м ,2

или

р' . (44)

Значение ударной скорости воздуха определяется по формулам:

к-1

2 (45)

или

" »*+! , (46)

где Я- газовая постоянная, Т0 -температура торможения потока, Т=293 К.

Для проведения экспериментальных исследований были изготовлены сопла Лаваля малых размеров, рассчитанные на различное число Маха (таблица 1).

Таблица 1

Геометрические параметры сопл Лаваля

сопл Число Маха Л4"*"- и и Овх, м ^чк, и ^кр, ы

М= 1,26 0,024 0,014 0,017 0,01 0,0092

М= 1,42 0,022 0,011 0,0155 0,01 0,0086

М = 3,03 0,02 0,0122 0,0135 0,01 0,0048

Проведены экспериментальные исследования по проверке разработанной методики расчета коэффициента теплоотдачи а для высокоинтенсивного охлаждающего устройства.

Результаты эксперимента в виде графиков представлены ниже.

Ро*105,Па' ^тяг^ *'" г/о

2Ю

1.1

Р„*105,Па ^^дГ^»* ш

1 -

0,9 0,8 0,7 0,6 0 5

1 I 1

л н

\ •и N

1 2

7Л)

О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15 16

Ро*105,Па

7Ю

0 12 3

5 6 7 8 9 10 11

1 — теоретические данные;

2 - экспериментальные данные.

-ш—-— теоретические данные;

—— — экспериментальные данные. 1— при Ро — 300кПа; 2-гриР0 = 400кПа; 3- гриР0=500кПа Рис. 6 Графики зависимости безразмерной скорости потока Л от параметров Р0 и 2/В. а) М - 1,42; б) М=-1,26; б) М=3,03

мм

Z, мм

Po* 10ш 3 *1s

Z, мм

1 ш 4 __ Л 3

2 1 1 1

1

.. 1— 1 --1—

20 40 60 SO 100 120

1 - теоретические данные;

2 - экспериментальные данные.

-Ш--Ш- — теоретические данные; — - экспериментальные данные. 1- при I'o = 300 кПа; 2-приРо = 400 кПа; 3- приРо = 500кПа.

Рис. 7. Графики зависимости коэффициента теплоотдачи а от давления в ресивере Р0 и расстояния Zorn среза сопл до миниатюрного комбинированного

насадка.

а) М - 1,42; б)М= 1,26; б) М = 3,03.

Разработанная методика расчета коэффициента теплоотдачи а высокоинтенсивного охлаждающего устройства признана обеспечивающей необходимую точность расчетов.

Установлено, что методика проведения экспериментальных исследований по определению охлаждающей' способности закалочной установки, при хорошей сходимости экспериментальных и теоретических значений безразмерной скорости потока приводит к относительно большой погрешности экспериментальных и теоретических значений коэффициента теплоотдачи.

Для экспериментального определения охлаждающей способности закалочной решетки усовершенствован измерительный комплекс для определения коэффициента теплоотдачи вращающихся шин.

Рис. 8. Схема электрической цепи стенда для измерения коэффициента теплоотдачи.

1 - амперметр; 2 - вольтметр; 3 -микровольтнаноамперметр;

4 -мультиметр, 5 - лабораторный автотрансформатор^ - датчик.

Измерительный комплекс для определения коэффициента теплоотдачи (рис.8) состоит из амперметра 1, вольтметра 2, микровольтнаноампер-метра 3, мультиметра 4, лабораторного автотрансформатора 5 и датчика коэффициента теплоотдачи 6 (рис. 9), который, в свою очередь состоит из защитного пластмассового корпуса 9, теплоизоляционного слоя 8, теплоизолирующей асбестовой секции 5, тепловыравнивающей медной фольги 6 со встроенной микротермопарой 7, нагревателя 4, охлаждаемой медной пластины 1 со встроенной системой микротермопар 2.

Принцип работы датчика основан на равенстве тепловых потоков: подводимого и отводимого. Уравнение теплового баланса записывается в виде:

4

/С/т = а^-(Гл-Г0,)-г+Яю-

где I - сила тока; и - напряжение; т - продолжительность нагрева, а - коэффициент теплоотдачи от охлаждаемой пластины к охлаждаемому агенту; Б - площади охлаждаемой пластины и изолятора; в - толщина изолятора, Тп - температура поверхности, Ток - температура окружающей среды, Тпд - температура теплоизолятора, Хт - теплопроводность изолятора.

Рис. 9. Датчик определения коэффициента теплоотдачи а

1 - медная пластина, 2 - дифференциальная многоспайная микротермопара, 3 — нагреватель, 4 — нагревательный элемент, 5 — теплоизолирующая асбестовая секция, 6-медная фольга, 7-микротермопара, 8-теп-лоизолятор, 9-корпус.

Левая часть уравнения представляет собой количество электрической энергии, преобразованной нагревательным элементом (вольфрамовой спиралью) в тепловую, подаваемое к датчику за определенный промежуток времени. Первое слагаемое правой части представляет собой количество теплоты, отдаваемое охлаждаемой воздушными струями пластиной в окружающую среду за определенный промежуток времени. Второе слагаемое определяет потери тепла в массив теплоизолятора.

Проведя некоторые преобразования, получим выражение для определения коэффициента теплоотдачи а: .

в ц.1--.яш-Т„„ и ^ ^ Тт

Д / ^ М-Р Б Д/ 5 (48)

где ДI = Тп - Ток - разница температур между охлаждаемой пластиной и

охлаждающей средой, определяемая из таблиц по показаниям микро-вольтнаноамперметра.

Рис. 10. Экспериментальное охлаждающее устройство

1- трубопровод подачи сжатого воздуха, 2 - подводные трубопроводы,

3 - сопла Л аваля.

Для проведения экспериментальных исследований была разработана экспериментальная закалочная решетка (рис. 10), состоящая из трубопровода подачи сжатого воздуха 1, подводных трубопроводов 2 и сопл Лаваля малых размеров 3.

Таблица 2.

Выборка результатов экспериментальных исследований с

использованием датчика коэффициента теплоотдачи а

"——---------№ эксперимента Показания ■—-----_ 1 2 3 4 5 6

Расчетное число Маха, М 3,03 3,03 3,03 3,03 3,03 3,03

Ркхлштеотдкзашшдоохлажпаауюйтверхносш^м 0,04 0,04 0,04 0,06 0,06 0,06

Сила тока \ А 1,25 1,125 1362 1,41 1,38 1,24

Напряжение в цепи и, В 153 146 160 220 183 218

Термо-э. д. с. батареи термопар, рВ 0,75 0,69 0,8 1,18 0,99 1,05

Разница температур между охлаждаемой пластиной и охлаждающей средой Д^ °С 10 9,3 12,1 18 15 16

Температура на поверхности изолятора 1, °С 98 83 109 128 89 94

Коэффициент теплоотдачи а, измеренный с помощью датчика, Вт/(м2К) 994 981 998 961 949 952

Экспериментальное аетениг кюэффиидапа тешоотда-чи ск, измеренное с гюмошдо насадка, 976 976 976 976 976 976

Расхождение, % 1,81 0,6 2,2 2,4 1,2 1,5

Расчётное знамение коэффициента теплоотдачи а, В-фЙС) 102 9 102 9 102 9 102 9 102 9 102 9

Расхождение между значениями коэффициента теплоотдачи измеренньми с помощью датчика и расчётными значениями а,% 3,4 47 3 5 6,3 6

Проведены экспериментальные исследования. Выявлено, что значения коэффициентов теплоотдачи а, измеренные с помощью датчика, имеют хорошую сходимость как с экспериментальными значениями коэффициентов теплоотдачи ос, вычисленными используя данные, полученные с помощью миниатюрного комбинированного насадка, так и с аналитически рассчитанными (табл. 2). Расхождение между этими значениями составило

0.6 -г 2,4 % и 3 4- 6 % соответственно.

На оснований этого сделан вывод об адекватности разработанной методики расчета охлаждающей способности высокоинтенсивного охлаждающего устройства.

Усовершенствованный измерительный комплекс для экспериментального определения значений коэффициента теплоотдачи а, можно использовать для оценки коэффициента теплоотдачи а в современных промышленных охлаждающих' устройствах.

В пятой главе описано промышленное внедрение на производстве разработанного вертикального высокоингенсивного охлаждающего устройства. Описаны результаты промышленных испытаний закаленного стекла по ГОСТ 5727 - 88.

Выявлено, что разработанное оборудование обеспечивает выпуск изделий соответствующих ГОСТ 5727 - 88 на закаленное стекло, интенсифицирует процесс закалки стекла, а также снижает затраты на подачу охлаждающего воздуха.

При внедрении вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства в производство экономия материальных затрат составила 576,04 тыс. руб. / год, индекс доходности равен 2,38, а период окупаемости внедрения равен 0,7 года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании изученных конструкций оборудования для воздухост-руйной закалки с целью интенсификации процесса закалки, расширения номенклатуры изделий и снижения затрат на подачу охлаждающего воздуха выявлено, что возможности повышения коэффициента теплоотдачи а изменением конструктивных параметров закалочных решеток весьма ограничены. Для получения высоких значений коэффициента теплоотдачи а

необходимо обеспечивать высокие скорости взаимодействия струи воздуха с охлаждаемым стеклом. Предлагается для 'интенсификации процесса закалки, расширения номенклатуры изделий а также сокращения затрат на подачу охлаждающего воздуха использовать геометрическое сопло Лаваля.

2. Разработана конструкция и методика расчета коэффициента теплоотдачи и конструктивно - технологических параметров высокоинтенсивного охлаждающего устройства, позволяющего достигать значительных коэффициентов теплоотдачи а > 700 Вт/м2 К.

3. Разработана методика расчета нелинейных режимов термообработки по определению поверхностных и центральных остаточных напряжений в закаливаемом стекле, применительно к разработанному высокоинтенсивному охлаждающему устройству.

4. Рассмотрено влияние конструктивно-технологических параметров вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства на коэффициент теплоотдачи а.

5. Рассмотрено влияние нестационарных режимов термообработки на остаточные поверхностные и центральные напряжения. Выявлено, что

I

падение начального коэффициента теплоотдачи а в вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве на величину до 45%, за время необходимое для формирования мгновенных напряжений, не оказывает значительного влияния на остаточные поверхностные и центральные напряжения в закаленном стекле тонких номиналов.

6. Проведены экспериментальные исследования по проверке разработанной методики коэффициента теплоотдачи а высокоинтенсивного охлаждающего устройства. Разработанная методика признана обеспечивающей необходимую точность расчетов. Среднеквадратичное отклонение расчетных и экспериментальных значений коэффициента теплоотдачи а не превышает 5%.

7. Внедрено на производстве вертикальное высокоинтенсивное охлаждающее устройство, которое обладает необходимой эксплутационной надежностью, обеспечивает выпуск изделий соответствующих ГОСТ 5727-88 на закалённое стекло, а также интенсифицирует процесс закалки стекла и снижает затраты на подачу охлаждающего воздуха.

8. При внедрении вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства экономия материальных затрат составила 576,04 тыс. руб. в

год, индекс доходности равен 2,38, а период окупаемости внедрения составляет 0,7 лет.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шутов А.И., Остапко A.C., Крамарев С.Н„ Семикопенко Ю.В., Ос-тапко Т.С. Влияние теплового излучения на свойства закаленного стекла. Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве: Сб. научн. тр. Международной научн.-практ. Конф. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002. - 4.2.242-е.

2. Шутов А.И., Крамарев С.Н., Остапко A.C., Семикопенко Ю.В., Остапко Т.С. Интенсификация процесса закалки с использованием критического течения воздуха // Материалы межвузовского сборника статей -Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - С. 298- 303.

3. Шутов А.И., Остапко A.C., Остапко Т.С., Семикопенко Ю.В., Медведев К.А. Планирование эксперимента при трехстадийной термической обработке листового стекла // Материалы межвузовского сборника статей - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - С. 312 - 316.

4. Шутов А. И., Крамарев С. Н., Остапко А. С., Семикопенко Ю. В.,

i

Остапко Т. С. Перспективы применения газового эжектора в практике закалки стекла //Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве: Сборник научных трудов международной научно-практической конференции - Белгород: Изд-во БелГТУ им. В. Г. Шухова, 2002. - Ч. 2 - С. 235 - 241.

5. Шутов А. И., Крамарев С. Н., Семикопенко Ю. В. Интенсификация процесса закалки стекла с использованием эжектора. // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: Материалы межвузовского сборника статей - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - С. 203 - 208.

6. Шутов А. И., Остапко А. С., Крамарев С. Н., Остапко Т. С., Семикопенко Ю.В. Исследование влияния двухстадийных режимов охлаждения на свойства листового стекла. // Механическое оборудование ПСМ: Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова/ Белгород, гос. техн. универ. им. В. Г. Шухова, № 6 2003. С. 431 -433.

Подписано в печать 23.06.2005г.

Усл. п. л. 1.0 Тираж 100

Формат 60x84/16 Заказ № 30

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

'i 3 4 11

РНБ Русский фонд

2006-4 10395

Введение.

1. Анализ оборудования для закалки стекла.

1.1 .Оборудование для жидкостной закалки листового стекла.

1.2.Воздухоструйная закалка стекла.

1.2.1. Конструкция сопл закалочных решеток.

1.2.2. Особенности воздухоструйной закалки стекол тонких номиналов.

1.3 .Назначение и конструкция сопла Лаваля.

1.4.Методика расчета сопл Лаваля.

1.5.Рабочие режимы сопла Лаваля.

1.6.Вывод ы.

1.7.Цель и задачи исследования.

2. Охлаждающее устройство. Методика расчета режимов термообработки изделия при использовании разработанного охлаждающего устройства 43 2.1 .Разработка охлаждающего устройства для закалки стекла тонких номиналов.

2.2.Обоснование применения методики расчета для сопл Лаваля малых размеров.

2.3.Выявление влияния коэффициента потерь при на нестационарных режимах на скорость истечения из сопл Лаваля.

2.3.1. Аппроксимация экспериментальных графических зависимостей коэффициента потерь при нестационарных режимах.

2.4. Методика расчета коэффициента теплоотдачи высокоинтенсивного охлаждающего устройства с применением сопл Лаваля малых размеров.

2.4.1. Расчет геометрических параметров сопла Лаваля малых размеров (решение обратной задачи).

2.4.2. Определение запаса давления.

2.4.3. Расчет коэффициента теплоотдачи высокоинтенсивного охлаждающего устройства при стационарных режимах работы.

2.4.4. Расчет коэффициента теплоотдачи при нестационарных режимах истечения.

2.5.Методика расчета нелинейных режимов термообработки получаемых на разработанном охлаждающем устройстве.

2.6.Вывод ы.

3. Результаты аналитических исследований.

3.1.Влияние конструктивно-технологических параметров высокоинтенсивного охлаждающего устройства на коэффициент теплоотдачи и продолжительность интенсивной закалки.

3.2.Исследование влияния изменения коэффициента теплоотдачи на величину остаточных поверхностных и центральных напряжений в стекле.

3.3.Вывод ы.

4. Экспериментальные исследования.

4.1 .Цели и задачи экспериментальных исследований.

4.2.Проведение экспериментальных исследований по определению коэффициента теплоотдачи высокоинтенсивного охлаждающего устройства помощи миниатюрного комбинированного насадка.

4.2.1. Описание экспериментального стенда и средств измерения.

4.2.2. Последовательность проведения эксперимента с использованием миниатюрного комбинированного насадка.

4.2.3. Результаты экспериментальных исследований полученных при помощи миниатюрного комбинированного насадка.

4.3. Экспериментальное определение охлаждающей способности охлаждающего устройства при помощи датчика коэффициента теплоотдачи.

4.3.1. Выбор датчика для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

4.3.2. Проверка работоспособности датчика коэффициента теплоотдачи.

4.3.3. Методика проведения экспериментальных исследований при помощи датчика.

4.4. Выводы.

5. Промышленное внедрение вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства.

5.1. Технологический процесс выработки закаленного стекла на вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве.

5.2.Промышленные испытания закаленного стекла.

5.3.Расчет экономической эффективности.

5.4.Вывод ы.

Одним из наиболее применяемых в строительстве при остеклении зданий промышленного, административного и жилищного назначения, в машиностроении при создании наземного, водного и воздушного транспорта материалом является листовое стекло [1, 2, 3].

Благодаря сочетанию таких свойств как прозрачность, высокая коррозионная стойкость, низкий коэффициент теплопроводности, повышенная механическая прочность (в 4.6 раз больше отожженного), безопасный характер разрушения, закаленное стекло находит все большее свое применение как в практике отечественного, так и зарубежного строительства [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].

Одним из важнейших направлений при производстве закаленного стекла является совершенствование оборудования с целью снижения энергозатрат, а как следствие себестоимости готовой продукции, а также расширения номенклатуры выпускаемой продукции с 5.6 до 3 мм и менее.

Наиболее прогрессивным способом термоупрочнения стекла является воздухоструйная закалка. Однако данный способ является энергоемким. Кроме этого существующие конструкции закалочных устройств воздухоструйного типа не обеспечивают необходимой интенсивности охлаждения (коэффициент теплоотдачи а) достаточной для стекла толщиной 3 мм и менее.

Таким образом, целью представленной работы разработка высокоинтенсивного охлаждающего устройства с применением сверхкритического истечения воздуха и определением рациональных конструктивно-технологических параметров обеспечивающих интенсификацию процесса закалки стекла и снижение энергоемкости.

Объекты исследований: вертикальное высокоинтенсивное охлаждающее устройство, процесс нестационарной высокоинтенсивной закалки стекла.

Научная новизна работы: заключается в аналитическом определении остаточных напряжений в закаленном стекле при высокоинтенсивных нестационарных режимах закалки; в аналитическом определении коэффициента теплоотдачи при сверхкритическом истечении воздуха, что позволяет разработать методику расчета охлаждающей способности устройства, подтвержденной экспериментальными данными; полученные взаимосвязи коэффициента теплоотдачи с параметрами устройства позволили выявить рациональные конструктивно-технологические параметры охлаждающих устройств для высокоинтенсивной закалки стекла; разработана конструкция высокоинтенсивного охлаждающего устройства, обеспечивающая интенсификация процесса закалки и снижение его энергоемкости.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Методику расчета остаточных напряжений в закаленном стекле при высокоинтенсивных нестационарных режимах закалки.

2. Методику расчета коэффициента теплоотдачи и конструктивно-технологических параметров охлаждающего устройства при высокоинтенсивной закалке стекла.

3. Конструкцию высокоинтенсивного охлаждающего устройства включающую обдувочные решетки с системой сопл Лаваля. Практическая ценность работы:

1. Разработана методика расчета коэффициента теплоотдачи и конструктивно-технологических параметров охлаждающих устройств при высокоинтенсивной закалке стекла.

2. Рассчитано, спроектировано и реализовано охлаждающее устройство, позволяющее интенсифицировать процесс закалки с возможность закалки изделий толщиной 3 мм и менее при одновременном снижении энергозатрат.

3. Проведены экспериментальные исследования по проверке разработанной методики расчета коэффициента теплоотдачи высокоинтенсивного охлаждающего устройства и выявлена хорошая сходимость результатов экспериментальных исследований с данными полученными аналитически.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно - промышленное производство на ООО ПКФ «Уральская стекольная компания», г. Екатеринбург.

Публикации: по теме исследований опубликовано 5 печатных работ, подана 1 заявка на получение полезной модели.

Апробация работы: результаты работы успешно доложены и одобрены на Международной научной конференции «Моделирование как инструмент решения технических и гуманитарных проблем», г. Таганрог, 2002 г.; на международной научно-практической конференции, г. Белгород, 2002 г.; на Втором международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (г. Москва 2002 год).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка литературы и 3 приложений. Работа изложена на 149 страницах, включает 71 рисунок, 10 таблиц. Библиография включает 128 источников.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании изученных конструкций оборудования для воздухо струйной закалки с целью интенсификации процесса закалки, расширения номенклатуры изделий и снижения затрат на подачу охлаждающего воздуха выявлено, что возможности повышения коэффициента теплоотдачи а изменением конструктивных параметров закалочных решеток весьма ограничены. Для получения высоких значений коэффициента теплоотдачи а необходимо обеспечивать высокие скорости взаимодействия струи воздуха с охлаждаемым стеклом. Предлагается для интенсификации процесса закалки, расширения номенклатуры изделий а также сокращения затрат на подачу охлаждающего воздуха использовать геометрическое сопло Лаваля.

2. Разработана конструкция и методика расчета коэффициента # теплоотдачи и конструктивно - технологических параметров высокоинтенсивного охлаждающего устройства, позволяющего достигать значительных коэффициентов теплоотдачи а 700 Вт/м К.

3. На основе алгоритмов Р.Гардона, О.В. Мазурина и Р.З. Фридкина разработана методика расчета нелинейных режимов термообработки по определению поверхностных и центральных остаточных напряжений в закаливаемом стекле, применительно к разработанному высокоинтенсивному охлаждающему устройству.

4. Рассмотрено влияние конструктивно-технологических параметров вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства на коэффициент теплоотдачи а. Выявлено, что процесс охлаждения в вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве более интенсивен, чем в предлагаемых раннее. Значение коэффициента теплоотдачи достигает 1250 Вт/м К, что достаточно для закалки стекла тонких номиналов.

149

5. Рассмотрено влияние нестационарных режимов термообработки на остаточные поверхностные и центральные напряжения. Выявлено, что падение начального коэффициента теплоотдачи а в вертикальном высокоинтенсивном охлаждающем устройстве на величину до 45%, за время необходимое для формирования мгновенных напряжений, не оказывает значительного влияния на остаточные поверхностные и центральные напряжения в закаленном стекле тонких номиналов.

6. Проведены экспериментальные исследования по проверке разработанной методики расчета коэффициента теплоотдачи а и конструктивно-технологических параметров высокоинтенсивного охлаждающего устройства. Разработанная методика признана обеспечивающей необходимую точность расчетов. Среднеквадратичное отклонение расчетных и экспериментальных значений коэффициента теплоотдачи а не превышает 5%.

7. Внедрено на производстве вертикальное высокоинтенсивное охлаждающее устройство, которое обладает необходимой эксплутационной надежностью, обеспечивает выпуск изделий соответствующих ГОСТ 5727-88 на закалённое стекло, а также интенсифицирует процесс закалки стекла и снижает затраты на подачу охлаждающего воздуха.

8. При внедрении вертикального высокоинтенсивного охлаждающего устройства экономия материальных затрат составила 576,04 тыс. руб. в год, индекс доходности равен 2,38, а период окупаемости внедрения составляет 0,7 лет.

150

1. Купола, туннели и фонари верхнего света. // Архитектура,строительство, дизайн. 1998. - № 4. - 80 - 81 С.

2. Ренцо Пиано. // Архитектура, строительство, дизайн. 1998. — №3- С.42.

3. Ричард Роджерс Партнершип. Даймлер-Бенц офис. // Архитектура, строительство, дизайн.-1996. № 1.- С. 42.

4. Бартенев Г. М. Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла.М.: Стройиздат. 1974. 240 С.

5. Богуславский И. А. Высокопрочные закаленные стекла. М.: Стройиздат, 1969.-263 С.

6. Клиндт JL, Клейн В. Стекло в строительстве. / Под ред. И.П. Трохимовской, Ф. J1. Шертера. М.: Стройиздат. 1981. - С. 279.

7. Пух В. П. Прочность и разрушение стекла. JI.: Наука 1973. - 156 С.

8. Солнцев С. С., Морозов Е. М. Разрушение стекла. М.: ^ Машиностроение. 1978 - 152 С.

9. Шутов А. И., Новиков И. А. Разрушение триплекса при ударе // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. Белгород, 2001. - 42. - С. 405 - 408.

10. Gordon R. Thermal Tempering of Glass // Glass: Scince and Tehnology. -New York, 1980. -V. 5. P. 68 - 74.

11. Gordon R. Strong Glass // Journal of Nor-Crystalline Solids. -1985 -Vol. 73, P. 15-67.

12. Gordon R., Codonque I. Proc. Of Intern. Heat Transf. Confer. Univer. Of Colorado 1961.

13. Gordon R. Calculation of temperature distribution in glass plates // J. Of Amer. Cer. Soc. 1958.-V. 41 - P.p. 200 - 209.

14. Gorokhovsky A. V., Matazov K. N. Influence of glass mechanical strengthening on adhesion properties of polyvynilbutiral films to float glass surface //

15. J. Adhesion Sci. Technol. 2000. Vol. 14. - № 12. - P. 1657-1664.

16. Michalik E. R., Ohlberg S. M., Wiss Z. F. Meglichkeiten und Begrewzungen zur Erhihung der mehanischen Festigkeit des Glass // Shiller Univ. Jena math-natur-DDR. 1974. -№ 2. - S. 283 - 292.

17. Novotny V. Rozpad tvrzenych skel pri rozbiti // Silikaty. 1973. - S. 4. - № 4, P. 325 - 335. Praha.

18. Shutov, I. A. Novikov , S. N. Kramarev. Glass Hardening Using the Critical Air Flow. Glass and Ceramics 59 (1-2): 37-39, January February, 2002.

19. Shutov, I. A. Novikov, S. N. Kramarev. Design Parameters of Hardening Diffusers under a Critical Air Flow. Glass and Ceramics 59 (5-6): 169-170, May -June, 2002.

20. Будов В. M., Саркисов П. Д. Производство строительного и технического стекла. М.: Высшая школа, 1991.-319С.

21. Ванин В. И. Отжиг и закалка листового стекла. М., Издательство литературы по строительству, 1965. 116 С.

22. Иняхин С. В., Казаков И. П. Потапов В. И. Чуриков В. Д., Шутов А. И. Параметры нагрева и охлаждения стекол при закалке // Стекло и керамика. -№ 11. 1981 - С. 14-15.

23. Шутов А. И. Проблемы закалки тонкого стекла и их решение // Стекло и керамика. 1993. - №4. - С. 8 -9.

24. Мазурин О. В., Белоусов Ю. Л. Отжиг и закалка стекла: Учебное пособие. -М., Изд. МИСИ и БТИСМ, 1984, 114 С.

25. Герасимова Н. А., Новиков И. А., Шутов А. И. Максимально возможная прочность закаленного стекла ст. № 010102 // Исследователь. № 1 - 2002. (027)

26. ГОСТ 5727-88 (СТ СЭВ 744-77 746 -77) Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия. - М.: Изд. стандартов, 1992.- 25 С.

27. А. С. № 1368278 (СССР). Установка для закалки листового стекла/ Н. А. Капков, Ю. В. Григоров и др. Опубл. в Б.И., 1988, № 9.

28. А. С. № 852806 (СССР). Установка для закалки листового стекла/

29. А. Г. Шабанов, В. И. Агибалов и В. Д. Чуриков. Опубл. в Б. И., 1981, № 10.28. Патент Японии №2268/1972.

30. Шутов А. И. Оборудование и основы проектирования стекольных заводов: Учебное пособие. 4.2. Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 55 С.

31. Roesler F. С. Indentation hardness of glass as an energy scalling low // Proc. Phys. Soc., Sec. В.- 1956. V. 69, Pt. 1, N 433. - P. 55 - 60.

32. Strength and fracture of glass: Pap. 16 Int. Congr. Glass. Madrid 4-9 Oct., 1992 / Pukh V. P. // Soc. espl ceramy vidrio. 1992. -31, № 1. p. 77 - 96.

33. Takatsu M., Watanabe J. Residual Stresses in Tempered Glasses // J. of the Ceram. Soc. of Japan. 1972. - № 6. - P. 28-34.

34. A. C. № 1232142 (СССР). Способ упрочнения стекла и устройство для его осуществления/ Малькольм Джеймс Ригби, Питер Вард и Брайан Марч (Великобритания). Опубл. в Б. И., 1986, № 14.

35. А. С. № 843729 (СССР). Способ закалки стеклоизделий и устройство для его осуществления/ Джоффри Мартин Баллард (Великобритания). -Опубл. в Б. И., 1981, №21.

36. А. С. № 1160928 (СССР). Способ обработки дисперсного материала для создания псевдосжиженного слоя/ Дональд Куртис Райт и Гордон Томас Симпкии (Великобритания). Опубл. в Б. И., 1985, № 21.

37. А. С. № 1209616 (СССР). Способ закалки стекла/ А. Б. Жималов, Ю. Б. Субботин и др. Опубл. в Б. И., 1986, № 23.

38. Шутов А. И., Чистяков А. А., Прокофьев Т. П Распределение напряжений в стекле при воздухоструйной закалке // Стекло и керамика. -№3.-1981.-С.13-14.

39. Электронное издание http://www.glassfiles.ru/

40. А. С. № 1414799 (СССР). Способ упрочнения стекло изделий/Е. М. Акимова и В. К. Абаджян. Опубл. в Б.И., 1988, № 10.

41. А. С. № 906952 (СССР). Способ закалки стекла и устройство для его осуществления/ А. М. Бутаев, Р. П. Келина и др. Опубл. в Б. И., 1982, № 21.

42. А. С. № 1169950 (СССР). Установка для жидкостной закалки листовогостекла/ А. И. Иванов и Н. А. Капков. Опубл. в Б.И., 1985, № 25.

43. А. С. № 1668322 (СССР). Установка для закалки стекла/ Г. М. Легошин. Опубл. в Б. И., 1991, № 29.

44. А.С. №906952 (СССР). Способ закалки стекла и устройство для его осуществления / А. М. Бутаев, Р.П. Келина, Ю. В. Липовцев, В. В. Попов;. Н.П. Коваленко, И. А. Горбань, Е.В. Ковалева и В. В. Трощин Опубл. в Б.И., 1982, №7.

45. А.С. №1828452 (СССР). Установка для контактной закалки листа стекла витража/ Ванасхен Люк, Кустер Ханс-Вернер, Бремен Карстен. -Опубл. в Б.И., 1993, №26.45. Патент Японии №3584/1978.

46. А.С. №1525121 (СССР). Способ закалки стекла/ В. И. Качалин, С.И. Дякивский, Н. А. Николаев, В. И. Притула и С. Т. Фролов Опубл. в Б.И., 1989, №4.

47. Агибалов В.И., Майстренко И.А., Потапов В.И., Шутов А.И. Горизонтальная линия закалки стекла усовершенствованной конструкции // Стекло и керамика. 1982. - №3. - С. 8 - 10.

48. Шабанов А. Г. Разработка технологического процесса горизонтальной закалки листового стекла // Стекло и керамика. № 9. - 1968 - С. 8 - 11.

49. Шабанов А. Г., Гороховский В. А., Чуриков В. Д. и др. Горизонтальная закалка листового стекла на твердых опорах // Стекло и керамика. — 1970. — № 10.-С. 5-7.

50. Павлушкин Н.М. Основы технологии стекла. -М.: Стройиздат, 1977. -432 С.51. , Полляк В. В. Технология строительного и технического стекла и шлакоситаллов. М.: Стройиздат. 1983. - 432 С.

51. Зубанов В. А., Чугунов Е. А., Юдин Н. А. Механическое оборудование стекольных и ситаловых заводов. М.: Машиностроение, 1984. 366 С.

52. Оборудование стекольных заводов. Под. ред. М. И. Резникова. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Госстройиздат, 1961. - 256 С.

53. Справочник по производству стекла Т. 2. / Под ред. И. И.

54. Китайгородского и С. И. Сильвестровича. -М.: Стройиздат, 1963. 815 С.

55. Справочник по производству стекла. Т. 1. М., Стройиздат. 1963.-1026 С.

56. Стекло. Справочник. /Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат. -1973.-487 С.

57. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Госэнергоиздат, 1975. - 599 С.

58. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1985.- 800 С.

59. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: Учебное пособие для вузов. 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 С.

60. Электронное издание http://www.saint gabain.com

61. Электронное издание http://www.Acers.org

62. Шутов А.И. Теоретические основы и технология производства гнутых, термически упрочненных изделий из листового стекла// Диссертация.докт. техн. наук. Белгород: Изд. БТИСМ, 1992.- 240 С.

63. Шутов А. И. Оборудование и основы проектирования стекольных заводов: Учебное пособие. 4.1. Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 54 С.

64. Шабанов А. Г., Марков В. П., Шутов А. И., Чистяков А. А., Чуриков В. Д. Интенсификация процесса воздушной закалки листового стекла. 1980. -№3. - С. 10-11.

65. Чистяков А. А., Чуриков В. Д., Шутов А. И. Определение охлаждающей способности воздушной подушки при закалке стекла. 1980. -№1.-С. 6-8.

66. Патент на изобретение № 2199496 (Российская Федерация). Установка для закалки листового стекла/ Шутов А. И., Крамарев С. Н.

67. Охлаждающие системы периодического действия: Метод. Указ. К выполнению курсового проекта для студ. Спец. 250800 / Сост. А.И. Шутов, Л.И. Яшуркаева, И.А. Новиков. Белгород: БелГТАСМ, 2002. - 14 С.

68. Свидетельство на полезную модель № 25890(Российская Федерация).

69. Установка для закалки стекла (варианты)/ Шутов А. И., Крамарев С. Н.

70. Шабанов А. Г., Шутов А. И., Потапов В. И., Чуриков В. Д., Чистяков А. А. Аэродинамические характеристики и охлаждающая способность воздухоструйных устройств для закалки листового стекла// Стекло и керамика. 1982.-№1. - С. 14- 15.

71. Гасилин Е. А., Чуриков В. Д., Шабанов А. Г. Охлаждающая способность сопл различной конструкции // Сб. Производство технического и строительного стекла. ВНИИтехстройстекло. — М. - 1972 — Вып. 2. - С.28 - 32.

72. Шутов А. П., Новиков И. А., Чистяков А. А. Охлаждающая способность современных закалочных решеток // Стекло и керамика. № 2 -2000-С. 10-С. 6-7.

73. Шутов А. И., Сакулина Е. П. Гарантированный коэффициент теплоотдачи при закалке стекла // Стекло и керамика 1991. № 6. - С. 5 - 6.

74. Шутов А. И., Казакова И. П. Оптимизация параметров закалочных решеток // Стекло и керамика. 1981. - № 9. - С. 8 - 9.

75. Дейч М. Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974. - 352 С.

76. Дейч М. Е., Зарянкин А. Е. Гидрогазодинамика. М.: Гостехиздат, 1952.-214 С.

77. Дейч М. Е. Техническая газодинамика. Изд. 2-е, переработ. - М. - JT. Госэнергоиздат, 1961 - 670 С.

78. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика М.: Наука, 1991. - 597 С.

79. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. Издание третье, переработанное. М.: Наука, 1969. - 824 С.

80. Абрамович Г. Н., Гришкович Т. А. и др. Теория турбулентных струй. Изд. 2-ое. -М.: Наука, 1984. 717 С.

81. Альтшуль А. Д., Киселев Г. Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости). Учебное пособие для вузов - М.: Стройиздат, 1975.-323 С.

82. А. С. № 228890 (СССР). Устройство для закалки стекла/ Поливец Ю. Г. Опубл. в Б. И., 1968, № 32.

83. Гинзбург И. П. Прикладная гидрогазодинамика. Л.:ЛОЛГУ.-1958. - 338 С.

84. Прикладная аэродинамика./ Под ред. Краснова Н. Ф. Учебное пособие для втузов. М., Высш. школа, 1974 - 732 С.

85. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче. Изд. 2-е переработ./ Под. Ред. Юдаева Б.Н.- М.: Высш. школа, 1968 375 С.

86. Голдобеев В.И., Идиатулин Н. С. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче./ Учебное пособие для авиационных вызов. —. М. Высш. школа, 1972-304 С.

87. Гинзбург И. П. Аэродинамика М., Высш. школа, 1966 - 328 С.

88. Паничкин И.А., Ляхов А. Б. Основы газовой динамики и их приложение к расчету сверхзвуковэх аэродинамических труб. Изд. Киевского университета, 1965 - 428 С.

89. Рахматуллин X. А. Газовая динамика. М., Высш. школа, 1965 - 156 С.

90. Кочин Н. Е. Теоретическая гидромеханика Ч. 1,2.- Физматгиз, 1963 586 С.

91. Мхитарян А. М. Аэродинамика М.: Машиностроение, 1970 - 272 С.

92. Бронштейн И. Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — 15-е изд. -М.: Наука 1998. — 608 С.

93. Краткий справочник для инженеров и студентов. Высшая математика. Физика. Теоретическая механика. Сопротивление материалов. М.: Международная программа образования, 1996 - 432 С.

94. Ландау Л. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц Е. М. Курс общей физики. — М.: Наука, 1995.-3 84С.

95. Шутов А. И., Новиков И. А., Крамарев С. Н. Закалка стекла с использованием критического течения воздуха. Стекло и керамика. № 2. 2002.-С. 3-4.

96. Шутов А. И., Новиков И.А., Крамарев С. Н., Чистяков А. А. Конструктивные параметры закалочных решёток при критическом течении воздуха. Стекло и керамика. № 5. 2002. - С. 22 - 23.

97. Электронное издание www.fips.ru

98. Weymann Н. D. A Thermoviscoelastic Description of the Tempering of Glass//Journal American Ceramic Society. 1962. - V.45, №11. - P.517-522.

99. Lee E., Rogers Т., Woo T. Structural Relaxation in Tempered Glass// J. Americ. Ceramic Society. 1964. - V.29, №19. - P.240-253.

100. Naraynaswamy O.S. Model of Structal Relaxation in Glass// J. Americ. Ceramic Society. 1971. - V.54, №10. - P.491-498.

101. Gardon R. Strong Glass. « Crystalline Solids », 1985, vol. 73, p 15 - 67.

102. Бартенев Г. M. Механические свойства и тепловая обработка стекла. -М.: Госстройиздат, 1960. 362 С.

103. Мазурин О.В., Поцелуева JI.H. Определение температур стеклования по температурным зависимостям вязкости стеклообразующих расплавов // Физика и химия стекла, 1978. Т.4. - №5 - С.570-580.

104. Фридкин Р.З., Бабаев С. А., Дорохов И.Н. Расчет температурного поля при нагреве и охлаждении стеклянной пластины для любых степеней черноты внешних ограждающих поверхностей// ФХС. 1980. - т.6—№4-509-510 С.

105. Большая советская энциклопедия. Т. 10 М.: Изд. БСЭ, 1974. - 110 С.

106. A. I. Shutov, A. S. Ostapko, Т. S. Ostapko, К. A. Medvedev. A Calculation Algorithm for Nonlinear Thermal Treatment of Sheet Glass. № 60 (1-2). 2003. p.: 7-9.

107. Шутов А.И., Остапко A.C., Остапко T.C., Медведев К.А. Алгоритм расчетов нелинейных режимов термообработки листового стекла // Стекло и керамика. 2003. - №1. - С.6-8.

108. Фридкин Р.З., Мазурин О.В. Алгоритм расчета с учетом теплопередачи излучением температурного поля в стеклянной пластине при ее нагреве и охлаждении // Физика и химия стекла, 1979. Т.5. - №7. - С.733-736.

109. Tool A.Q. Relation Between Inelastic Deforability and Termal Expansion of Glass in its Annealing Range// J. Americ. Ceramic Society. -1964. V.29, №9. - P.240-253.

110. Стеклование и стабилизация неорганических стекол. Мазурин О.В. Л.,«Наука», 1978. 62С.

111. Бойко Н. А. Измерение давлений при быстропротекающих процессах-М.: Энергия, 1970-118 С.

112. Павловский А. Н. Измерение расхода и количества жидкостей, газа и пара. Изд. 2-е. М., Стандартгиз ,1967. 416 С.

113. Кремлевский П. П. Расходомеры. М. Л., Машгиз, 1963. - 658 С.

114. Зайдель А. Н. Погрешности измерения физических величин / отв. ред. Алферова Ж.И. -Л.: Наука, 1985. 112 С.

115. Зайдель А. Н. Ошибки измерений физических величин. Перераб. и доп. Изд. книги "Элементарные оценки ошибок измерений " -Л.: Наука, 1974. 108 С.

116. Котельников Г. П. Датчик для определения локальных коэффициентов теплоотдачи. Прикладная гидромеханика и теплофизика. / Сб. научных трудов. Красноярск, 1971 — С. 30 -35.

117. Шершнева А. А., Котельников Г. П. Методика определения коэффициента теплоотдачи на поверхности вращающейся шины. Сб.: Температурные режимы шин в процессе их производства и эксплуатации. -Красноярск, 1970 - С. 65 - 71.

118. Приборы для измерения температуры контактным способом. Под общ. Ред. Р. В. Бычковского. — Львов, Издательского объединение "Вшца школа", 1979. 208 С.

119. Сосновский А. Г. Столярова Н. И., Измерение температур, М., 1970.256 С.

120. Крамарев С. Н. Эжекторная закалочная установка // автореферат, канд. техн. наук. Белгород: Изд. БелГТУ им. В. Г. Шухова, 1992.- 240 С.

121. Мансуров Н. Н., Попов В. С. Теоретическая Электротехника. М.: Энергия, 1965.-624 С.

122. Филимонов Ю. П., Громова С. Н. Топливо и печи: учебник для .техникумов. М.: Металлургия, 1987. - С. 120.

123. Эккерт Э. Р. Введение в теорию тепломассообмена. — М.: Госэнергоиздат, 1958. С. 280.

124. Шутов А. И., Лалыкин И. В., Овчинников А. В. Взаимосвязьстатистической и динамической прочности закаленного стекла// Стекло и керамика. № 2 - 1993. - С. 6 - 7

125. Дегтяренко В. Н. Оценка эффективности инвестиционных проектов. — М.: Экспертное бюро, 1997 г. 560 С.

126. Инвестиционное проектирование. Практическое руководство по экономическому обоснованию инвестиционных проектов. / Науч. ред. С.И.Шумилин. М.: Ринстатистинформ, 1995. - 280 С.

127. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и отбору для финансирования. М.: 1994 г. 46 С.

128. Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса / под редакцией член.-корр.РАН Д.С. Львова. 1988. 19 С.