Реферат 2
ЗАДАНИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Методические печи 7
1.1 Характеристика методических печей 7
1.2 Классификация методических печей и условия нагрева металла 8
1.3 Конструкция методических печей 11
1.4 Характеристика топлива для методических печей 12
2 Использование тепловых отходов методических печей 13
2.1 Энергобаланс ВТТУ и главные способы экономии энергоресурсов 13
2.2 Методы утилизации тепла в металлургических печах 14
2.3 Регенеративные теплообменники 16
2.4 Рекуперативные теплообменники 16
2.5 Котлы-утилизаторы 20
3 Расчет горения топлива 21
3.1 Выбор топливосжигающего устройства и определение коэффициента
расхода воздуха 21
3.2 Состав газообразного топлива 21
3.3 Теплота сгорания топлива и состав продуктов сгорания 22
3.4 Составления материального баланса процесса горения 24
3.5 Определение действительной и калориметрической температуры горения 25
4 Определение размеров рабочего пространства 28
5 Температурный режим нагрева металла и рабочего пространства 29
5.1 Температурный режим нагрева металла 29
5.2 Температурный режим рабочего пространства 29
6 Расчет теплообмена в рабочем пространстве 31
6.1 Общие положения 31
6.2 Коэффициент теплоотдачи излучением методической зоны 31
6.3 Коэффициент теплоотдачи излучением в сварочной зоне 33
7 Расчет времени нагрева металла 35
7.1 Время нагрева металла в методической зоне 35
7.2 Время нагрева металла в сварочной зоне 37
7.3 Расчет томильной зоны 39
7.4 Полное время нагрева заготовок 39
8 Определение длины печи 40
9 Составление теплового баланса. Определение расхода топлива 42
9.1 Общие положения 42
9.2 Статьи приходной части теплового баланса 42
9.3 Статьи расходной части теплового баланса 43
10 Выбор топливосжигающих устройств 48
11 Расчет устройств для утилизации теплоты уходящих газов 50
12 Расчет потерь в газоходе и определение дымовой трубы 59
12.1 Расчет потерь напора в газоходе 59
13.2 Расчет высоты дымовой трубы 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
Методическая толкательная печь - печь через которую нагреваемые изделия транспортируют, проталкивая их по поду или подовым брусьям с помощью электрического или гидравлического толкателя, установленного перед торцом загрузки. Толкательные печи применяются в металлургии и машиностроении для нагрева металлических изделий перед горячей обработкой давлением или для термической обработки. К.п.д. методической печи может достигать 40 - 45%.
Рассчитываемая печь принимается с боковой выдачей заготовок, в ней устанавливают не только толкатель, но и выталкиватель. Поэтому печь требует больших площадей. Однако с точки зрения тепловой работы печи с боковой выдачей имеют преимущества. При торцевой выдаче через окно выдачи, расположенное ниже уровня пода печи, происходит интенсивный подсос холодного воздуха, который вызывает излишний расход топлива и способствует интенсивному зарастанию подины печи образовавшейся окалиной. Для увеличения калориметрической температуры горения осуществляется подогрев воздуха в металлическом трубчатом рекуператоре до температуры 450 °С, что позволяет наиболее рационально использовать химическое тепло топлива и снизить температуру уходящих газов.
Для расчета печи температуры обрабатываемых материалов известны из технологии. При проектировании печи проводятся вычисления необходимые для определения размеров рабочего пространства, отыскания некоторых неизвестных температур, установления теплового режима, выбора материала и толщины стенок, а также типа и размеров топливосжигающих устройств, теплообменных аппаратов и других элементов печи.
В данной работе выполнен расчет методической толкательной печи, производительностью 75 т/ч, применяемой для нагрева бронзовых слитков прямоугольного сечения.
Определены размеры рабочего пространства. Ширина составляет 7,95 м, длина - 17,77 м.
Так как перепад температур в центре и на поверхности слитков равен 100 °С в конце сварочной зоны и составляет больше заданного значения 50 °С назначается томильная зона, в которой металл выдерживается такое время, чтобы разность температур уменьшилась до заданной величины .
Стены печи рассчитаны двухслойные. После слоя огнеупорного материала, в качестве которого используется шамот, выкладывают слой теплоизоляционного материала - диатомита.
Для определения времени нагрева слитков использовались графические зависимости Будрина. Полное время нагрева заготовок составило 2 часа 14 минут.
При проектировании печи составлен тепловой баланс с целью определения расхода топлива 0,553 м3/с. Для организации процесса горения устанавливаются 6 горелочных устройств с внешним перемешиванием типа «труба в трубе» - ДВБ 225/45.
С целью повышения КПД печи, температуры горения топлива и снижения его расхода теплота уходящих дымовых газов утилизируется в рекуперативном теплообменнике. Теплообменник рассчитан двухходовый, высота хода 0,87 м. Ширина теплообменника - 2,115 м, длина теплообменника - 2,565 м
Найдены суммарные потери давления на пути газа от печи до трубы - 421,515 Па и определена высота дымовой трубы - 80,32 м.
