АННОТАЦИЯ 2
Введение 5
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 14
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ МЕТАЛЛУРГИИ ПРИ
НАГРЕВЕ ЗАГОТОВОК В НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ 17
4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ
ТРЕХЗОННОЙ ПЕЧИ 21
4.1 Расчет горения топлива 21
4.2 Температурный режим нагрева металла 23
4.3 Нагрев металла 24
4.3.1 Методическая зона 24
4.3.2 Сварочная зона 28
4.3.3 Томильная зона 30
5 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ
ПУТЕМ УСТАНОВКИ РЕКУПЕРАТОРА ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА 34
5.1 Типы рекуператоров 34
5.2 Расчет металлического рекуператора для подогрева воздуха 48
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 54
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 55
7.1 Расчет дымовой трубы 61
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 65
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 68
9.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов.. 68
9.2 Мероприятия по охране труда 72
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 79
10.1 Технико-экономический расчет 79
10.1.1 Расчет капитальных затрат 79
10.1.2 Расчет текущих затрат 80
10.1.3 Расчет срока окупаемости проекта 84
10.2 SWOT-анализ для реализации проекта установки рекуператора 87
10.3 Планирование целей предприятия и проекта 88
10.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 88
10.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 89
10.3.3 Поле сил эффективности реализации проекта 92
10.3.4 План-график Ганта по реализации целей проекта 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
Методические нагревательные печи используются в прокатных цехах для массового нагрева однотипных заготовок. Обычно они работают по противоточному принципу движения металла и продуктов сгорания. В таких печах создают в основном 2 или 3 зоны нагрева. Методические печи работают по принципу противотока: нагреваемый металл движется навстречу дымовым газам. Металл при помощи толкателя продвигается от садочного окна к окну выдачи. По мере продвижения вперед металл постепенно (методически) нагревается.
В настоящее время промышленные печи работают с весьма низким термическим КПД , величина которого в производственных условиях чаще всего не превышает 20-30%, т.е. в 3-4 раза ниже, чем, например, КПД современных парокотельных установок. Низкий термический КПД промышленных печей обусловливается в основном очень большими потерями тепла с отходящими дымовыми газами, достигающими иногда 50-65% от количества тепла, подведенного в печь. Лучшим методом повышения термического КПД печей, а следовательно, и эко топлива является возврат в печь части тепла, содержащегося в отходящих дымовых газах, подогревом в рекуператорах воздуха, используемого для горения топлива.
Подогрев воздуха не только, обеспечивает экономию топлива, но и повышает температуру продуктов сгорания топлива, что способствует ускорению процессов нагрева металла в печах и делает возможным применение новых способов нагрева металла-скоростного, безокислительного, открытым пламенем и др. Печи, предназначенные для работы при высокой температуре рабочего пространства и требующие применения высококалорийного топлива, при установке рекуператоров могут работать на менее качественном (местном) топливе без снижения производительности и ухудшения технологических условий нагрева. Сейчас используют много различных металлических рекуператоров на промышленных печах: игольчатых, термоблоков, трубчатых, радиационных и др. конвективный рекуператор теплообменник.
Работа посвящена такой актуальной теме , как разработка проекта металлического рекуператора для подогрева воздуха.
Цель работы - повышение эффективности работы нагревательной печи заготовок труб перед прошивкой путем установки рекуператора подогрева воздуха.
В работе ставятся следующие задачи:
- изучение существующей методической печи ПАО ЧТПЗ;
- эффективность работы нагревательной методической трехзонной печи;
- определение экономической эффективности рекуператора для подогрева воздуха.
Объект работы - методическая трехзонная печь ПАО ЧТПЗ.
Нагревательные и термические печи металлургической и машиностроительной промышленности являются одними из основных потребителей топлива в стране, причем в них, как правило, расходуют наиболее ценные сорта топлива: мазут и газ.
Во всем мире энергосбережение является сегодня стратегической задачей государственного масштаба. На многих предприятиях имеют место
значительные энергетические потери за счет недостаточного использования теплоты в технологических процессах. В том числе, теплота газа, нагретого в процессе того или иного производства, либо используется не эффективно, либо не используется вообще, и нагретый газ выбрасывается в атмосферу. Это приводит к большим энергетическим потерям в объемах предприятия, страны, мира, а также определяет различные проблемы экологического характера. Особенно это характерно для высокотемпературных производств (до 1000 °С и более), т. е. именно там, где энергетические потери наиболее велики. Решением данной проблемы является рекуперация теплоты уходящих газов[3].
Преимуществом рекуперации является экономия энергии и сырья, и как следствие, экономия средств на эксплуатацию технологического оборудования и проведения технологического процесса.
Сравнение кольцевой нагревательной печи ОАО «БМЗ» и методической нагревательной печи ПАО «ЧТПЗ» показало, что методическая печь имеет производительность выше , но расход газа в 2 раза больше чем у кольцевой.
В процессе работы оборудования выделяются следующие загрязняющие вещества: пыль неорганическая до 20 %SiO2, углерода оксид, железа оксид, азота диоксид, марганец и его соединения, алюминия оксид, магния оксид, фториды плохо растворимые, кислота серная, пыль абразивная и др.
В работе предусмотрена установка металлического рекуператора в методической нагревательной печи. В результате установки рекуператора уменьшаются потери тепла, повышается коэффициент полезного действия печи, снижается расход топлива в результате чего получаем экономию текущих затрат.
Проведенные расчеты показали, что в результате применения
разработанных мероприятий и внедрения установки рекуператора наблюдается следующий экономический эффект: срок окупаемости капитальных вложений составляет 6 месяцев.
