Курсовой проект по оборудованию термических цехов

Содержание

Содержание

Задание

Введение

Конструкция толкательных методических печей

1.1 Профиль печного канала

1.2 Конструкция пода и транспортирующих устройств

1.3 Режим нагрева металла

1.4 Глиссажные трубы

2 Методика расчета печи

2.1 Расчет горения топлива

2.2 Время нагрева металла

2.2.1 Определение времени нагрева металла в методической зоне

2.2.2 Определение времени нагрева металла в I сварочной зоне

2.2.3 Определение времени нагрева металла во II сварочной зоне

2.2.4 Определение времени томления метала

2.3 Определение основных размеров печи

2.4 Тепловой баланс

2.5 Расчет рекуператора для подогрева воздуха

2.6 Выбор горелок

Заключение

Список использованных источников

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1. Характеристика толкательных печей

1.2. Механизмы печи

2. Расчетная часть

2.1. Исходные данные для расчета

2.2. Расчет характеристик горения топлива

2.3. Расчет основных размеров печи

2.4. Расчет времени нагрева металла и температурного режима печи

2.5. Тепловой баланс и определение расхода топлива

2.6. Расчет показателей работы печи

2.7. Выбор горелок

Заключение

Список использованной литературы

Задание на курсовую работу

1. Представить общие сведения о печных установках, а также краткую характеристику печей

2. Конструкция толкательной методической печи чёрной металлургии, работа печи и применение печи в производстве

3. Принцип действия и устройства толкательной методической печи, её производительность и технико-экономические показатели на производстве

4. Методика расчёта печи

Введение

Печь – технологическое оборудование, в котором рабочим видом энергии является тепло и рабочее пространство которого ограждено от окружающей среды. Разнообразие промышленных печей, используемых в литейном производстве, вызывает необходимость подразделения их на основные группы.

По способу генерации теплоты все печи подразделяют на топливные, где теплота выделяется за счет горения топлива, и электрические, где электроэнергия преобразуется в теплоту электрической дугой, нагревательными элементами сопротивления или индукцией.

По условиям теплопередачи печи подразделяют на печи с теплопередачей преимущественно излучением и конвекцией.

Работа печей характеризуется тепловой мощностью, тепловой нагрузкой, температурным и тепловым режимами.

По тепловому режиму печи подразделяют на печи, работающие по камерному режиму, и печи, работающие по методическому режиму. В печах, работающих по камерному режиму, температура рабочего пространства остается постоянной на протяжении всего времени работы печи. В печах, работающих по методическому режиму, температура в печи изменяется по длине печи или во времени.

Методические нагревательные печи широко применяются в прокатных и кузнечных цехах для нагрева квадратных, прямоугольных, а иногда и круглых заготовок.

По методу транспортировки металла методические печи относятся к так называемым проходным печам. Ряд соприкасающихся друг с другом заготовок заполняет весь под печи и продвигается через печь при помощи толкателя. При загрузке в печь новой заготовки одна нагретая заготовка выдается из печи.

Наиболее важными классификационными признаками методических печей являются:

1) температурный режим печи (по длине);

2) двусторонний или односторонний характер нагрева металла;

3) способ выдачи металла из печи (боковая или торцовая выдача).

Кроме того, классификация выполняется по виду нагреваемых заготовок, методу утилизации тепла отходящих дымовых газов, виду топлива, числу рядов заготовок в печи.

Заключение

Технико-экономическая оценка работы методических печей

Широкое применение методических толкательных печей вызвано тем, что эти печи обеспечивают достаточно высокую производительность при невысоком удельном расходе топлива, а также обеспечивают высокий коэффициент использования тепла в рабочем пространстве. Это объясняется наличием методической зоны.

Применение глиссажных труб с рейтерами повышает равномерность нагрева металла (без царапин и холодных пятен) и создает предпосылки для увеличения ширины и длины печи.

Однако все методические печи толкательного типа имеют недостатки, обусловленные невозможностью быстрой выгрузки металла из печи и трудностями перехода от нагрева слябов одного размера к нагреву слябов другого размера. Эти проблемы могут быть решены только при использовании методических печей с шагающим подом.

Аннотация

В данной работе спроектирован закалочный агрегат на базе толкательной термической печи ТТО210.960.12/9,3Г. Произведен расчет топлива: количество воздуха, количество и состав продуктов сгорания и их температуру. Определена продолжительность нагрева металла и основные размеры печи. Рассчитан тепловой баланс печи и ее производительность, на основании которого определен расход топлива и к. п. д. печи. Выбрано топливосжигающее устройство. Рассчитаны параметры закалочного бака. Так же представлены чертежи общего вида агрегата и входящих в него устройств.

Введение

Печь – технологическое оборудование, в котором рабочим видом энергии является тепло и рабочее пространство которого ограждено от окружающей среды. Разнообразие промышленных печей, используемых в литейном производстве, вызывает необходимость подразделения их на основные группы.

По способу генерации теплоты все печи подразделяют на топливные, где теплота выделяется за счет горения топлива, и электрические, где электроэнергия преобразуется в теплоту электрической дугой, нагревательными элементами сопротивления или индукцией.

По условиям теплопередачи печи подразделяют на печи с теплопередачей преимущественно излучением и конвекцией.

Работа печей характеризуется тепловой мощностью, тепловой нагрузкой, температурным и тепловым режимами.

По тепловому режиму печи подразделяют на печи, работающие по камерному режиму, и печи, работающие по методическому режиму. В печах, работающих по камерному режиму, температура рабочего пространства остается постоянной на протяжении всего времени работы печи. В печах, работающих по методическому режиму, температура в печи изменяется по длине печи или во времени.

Методические нагревательные печи широко применяются в прокатных и кузнечных цехах для нагрева квадратных, прямоугольных, а иногда и круглых заготовок.

По методу транспортировки металла методические печи относятся к так называемым проходным печам. Ряд соприкасающихся друг с другом заготовок заполняет весь под печи и продвигается через печь при помощи толкателя. При загрузке в печь новой заготовки одна нагретая заготовка выдается из печи.

Наиболее важными классификационными признаками методических печей являются:

1) температурный режим печи (по длине);

2) двусторонний или односторонний характер нагрева металла;

3) способ выдачи металла из печи (боковая или торцовая выдача).

Кроме того, классификация выполняется по виду нагреваемых заготовок, методу утилизации тепла отходящих дымовых газов, виду топлива, числу рядов заготовок в печи.

При выполнении курсового проекта ставятся следующие задачи:

Углубление теоретических знаний, полученных при изучении оборудования для термической обработки изделий машиностроения;

Изучение конструкций современных термических печей;

Приобретение навыков проектирования печных установок;

Овладение методами тепловых и инженерных расчетов.

Общая часть

1.1 Характеристика толкательных печей

Толкательные печи установлены перед большинством мелкосортных, проволочных, сортовых и листовых станов на отечественных металлургических заводах. Эти печи характеризуются противоточным движением нагреваемого металла и продуктов сгорания, а также наличием в начале печи (со стороны посада металла) развитой неотапливаемой методической зоны, вследствие чего их часто называют методическими печами. В современных нагревательных толкательных печах не всегда эти принципы строго соблюдают. Например, создают прямоточные и смешанные прямопротивоточные зоны отопления, устанавливают горелки в методической зоне. Однако в целом отличительные черты этих печей сохраняются, и основные принципы расчета остаются прежними.

Нагревательные толкательные печи классифицируют по наличию нижнего обогрева и по теплотехническому режиму нагрева металла (двухзонный и трехзонный режимы). Кроме того, печи разделяют по способу отопления (торцевое, сводовое и боковое), а при торцевом отоплении, когда зоны отопления четко выражены конструктивно, печи классифицируют также по числу зон отопления (двух, трех и т.д.).

Наличие нижнего подогрева определяет характер граничных условий для нагреваемого металла. Металл толщиной до 100 мм нагревают с одной стороны в печах без нижнего подогрева, а толщиной > 100 мм — с двух сторон в печах с нижним подогревом.

При этом для организации нижнего подогрева металл проталкивают над нижними зонами по водоохлаждаемым подовым трубам. В результате охлаждающего и экранирующего действия подовых труб на металле образуются относительно холодные участки — «темные пятна». Для их ликвидации и повышения равномерности нагрева в конце печи (по ходу металла) создают участок одностороннего нагрева на монолитном поду, где в отсутствие подовых труб происходит выравнивание температур в металле. Таким образом, неравномерность температур, создаваемая подовыми трубами, существенно влияет на распределение температур в металле и тем самым на продолжительность нагрева. Поэтому влияние подовых труб на температурное поле в металле необходимо учитывать при расчете.

Способ отопления и количество зон отопления определяют распределение температуры продуктов сгорания по длине печи.

Заключение

Толкательные печи сравнительно надежны в работе и достаточно герметичны, что обеспечивается относительной простотой конструкции и отсутствием транспортирующих механизмов в рабочей камере. Главный недостаток это необходимость применения дорогих поддонов из жаропрочных сталей и значительные затраты тепла на их нагрев (2030% от общего количества подводимого тепла).