Нагревательные печи в кузнечных цехах (123391)

Посмотреть архив целиком

Введение.


Нагревательные печи в кузнечных цехах используют для нагрева под пластическую деформацию и под термическую обработку. Нагревательные печи для нагрева заготовок, слитков или блюмсов из черных и цветных металлов под ковку, прессование, штамповку, высадку, гибка и печи для термической обработки деталей, улучшающей их свойства, работают при 150-1300 С. Требования, к нагревательным современным печам:

1)обеспечение необходимой температуры и заданного режима нагрева;

2)высокая тепловая экономичность с полным сжиганием топлива и максимальным к.п.д.;

3)простота конструкции и минимальные габаритные размеры, обеспечивающие нагрев большого ассортимента изделий при различных режимах и с высокой производительностью;

4)механизация и автоматизация загрузки и выгрузки изделий, а также их продвижение в печи, что увеличивает её производительность, облегчает обслуживание и позволяет устанавливать в общем производственном потоке цеха или в поточных автоматических линиях;

5)автоматическое регулирование теплового режима, обеспечивающее более точное соблюдение заданного режима по сравнению с ручным регулированием; В результате этого повышается качество нагреваемых изделий;

6)удобство обслуживания при эксплуатациях и ремонтах;

7)возможность применения защитной контролируемой атмосферы для получения без окислительного нагрева метала.

Всем этим требованиям в первую очередь удовлетворяют электрические и газовые печи, работающие на природном газе и получающие преимущественное применение в кузнечно-термических печах. При нагреве стали под пластическую деформацию температура печи должна быть не ниже 1250 С. В кузнечных печах эту температуру наиболее просто достигнуть при использовании высоко калорийного топлива с высокой теоретической температурой горения.

Для получения рабочей температуры 1200-1250 С теоретическая температура горения топлива должна быть для камерных и щелевых печей не ниже 1850 С, для методических толкательных – не ниже 1700С,Такие температуры можно получить и при сжигании низкокалорийного топлива, используя для горения подогретый воздух.

В печах с интенсивной циркуляцией газов изделия нагреваются равномерно. Более высокие требования по равномерности нагрева предъявляют к печам для нагрева изделий и заготовок из лёгких сплавов и к термическим печам. В этих случаях максимальная разность температур в различных точках изделия не должна превышать 10С. Перепад температур определяют термопарами, помещёнными в нескольких точках нагреваемого изделия. Чем совершеннее конструкция печи, тем меньше перепад.


1 Назначение и принцип работы печи


Назначение и область применения. Печи нагревательные камерные с выдвижным подом применяются для нагрева слитков или крупных заготовок под ковку с конечной температурой нагрева 1100 – 1300 С. Загрузка на под и съем заготовок с пода осуществляются с помощью средств цеховой механизации (обычно мостовыми кранами).

Производительность печей может изменяться в зависимости от марки стали, размеров заготовок или слитков, вида топлива и должна уточняться в каждом конкретном случае.

Состав установки печи. В комплект установки печи входят рельсовые пути как в печи, так и внешние, механизмы выкатки пода и подъема заслонок, а также приборы теплового контроля и автоматики.

Основные технические решения. Печи этого типа отапливаются природным газом или жидким нефтяным топливом (мазутом), сжигаемым с помощью типовых горелок или форсунок. Применение для печей с выдвижным подом газовых горелок среднего давления (инжекционных) не рекомендуется.

Для подогрева воздуха, идущего на горение, печи этого типа оборудуются рекуператорами (трубчатыми, игольчатыми или радиационными).

Продукты горения отводятся в боров и дымовую трубу или вверх под зонт и далее в систему цеховых дымопроводов.

Тепловой режим и режим давлений в печах поддерживаются автоматически.

Кладка печей выполняется из шамотного, шамотного легковесного, диатомового и глиняного (красного) кирпича и заключается в сварной металлический каркас с обшивкой из листовой стали. Печи устанавливаются на специальный фундамент, общий для печи и для рельсовых путей выдвижного пода (внутри печи и вне ее).

В фундаменте предусматриваются приямки для размещения механизмов выкатки пода и для механизмов подъема заслонки.

Подины печей состоят из рамы, сваренной из проката, литой гарнитуры и футеровки из шамотного нормального и легковесного кирпича. Рама подины перемещается на цепях катков.

Механизмы выкатки пода применяются с рейками цевочного типа. В качестве механизмов подъема заслонок используются типизированные электрические лебедки или гидравлические подъемники.

Расположение механизмов может быть как правым, так и левым.

В случае необходимости выкатки пода на трансбордер подина устанавливается на колесах и выкатки ее осуществляется с помощью механизма трансбордера.


Рисунок 1 Печь с выкатным подом

  1. Путь роликовый;

  2. Механизм выкатного пода;

  3. Под выкатной;

  4. Дверце;

  5. Механизм подъема дверцы;

  6. Каркас;

  7. Футеровка;

  8. Горелка;

  9. Дымоход;

  10. Рекуператор;

  11. Дымоход.


2 Расчет горения топлива

2.1 Расчет количества воздуха


Печь отапливается природным газом месторождение “Елшанское” при n = 1,07

Состав газа

Таблица 1.1

СН4

С2Н6

С2Н8

С4Н10

N2

СО2

93,7

0,7

0,6

0,6

4,4

-


Химические реакции горения

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О

С2Н6 + 3,5О2 = 2СО2 + 3Н2О

С2Н8 + 4О2 = 2СО2 + 4Н2О

С4Н10 + 6,5О2 = 4СО2 + 5Н2О

N N2п.г.

Расчет ведем на 100м3 газа.


2.2 Расчет количества и состава продуктов горения


Таблица1.2 Расчет горения топлива


Топливо

Воздух,м3

Продукты горения,м3

Составляющие

Содержание,%

Количество,м3

О2

N2

Всего

СО2

Н2О

О2

N2

Всего

СН4

93,7

93,7

187,4

196,15*3,76 = 737,52

196,15+737,52 = 933,67

93,7

187,4

-

737,52+4,4 = 741,92

98,7+194,9+741,92 = 1035,52

С2Н6

0,7

0,7

2,45

1,4

2,1

-

С2Н8

0,6

0,6

2,4

1,2

2,4

-

С4Н10

0,6

0,6

3,9

2,4

3

-

N2

4,4

4,4

-

-

-

-

СО2

-

-

-

-

-

-


100

100

196,15

737,52

933,67

98,7

194,9

-

741,92

1035,52

Коэффициент расхода воздуха,n

n = 1,0 состав,%

21

79

100

9,53

18,82

-

71,65

100,00

n = 1,07 количества,%

209,88

789,15

999,02

98,7

194,9

13,73

793,55

1100,88

n = 1,07 состав,%

21

79

100

8,97

17,70

1,22

72,11

100,00

2.3 Расчет температуры горения


Температура горения топлива – важный показатель при расчете горения топлива. Различают температуры калориметрическую, теоретическую и практическую.

Калориметрической температурой tк горения называют температуру, которую имели бы продукты горения при отсутствии потерь теплоты в окружающее пространство и на диссоциацию. В этом случае подразумевают, что вся теплота, выделяемая при сгорании, идет только на нагрев продуктов горения. Калориметрическая температура является расчетной величиной.

1. Определяют состав продуктов горения топлива, Qн и объем продуктов горения единицы топлива Vп.г.пр. при заданном коэффициенте расхода воздуха n.

2. Определяют действительное удельное количество теплоты 1 м3 продуктов горения (кДж/м3):

iп.г. = Qн/V,п.г.пр.

iп.г. – действительное удельное количество теплоты

Qн – теплота сгорания газообразного топлива

V,п.г.пр. – объем продуктов горения практический

V,п.г.пр. = 1100,88 : 100 = 11,0088 м3

Qн = 358*СН4 + 638*С2Н6 + 913*С2Н8 + 1187*С4Н10 = 358*93,7 + 638*0,7 + 913*0,6 + 1187*0,6 = 5051,2 кДж/м3

iп.г.пр. = 5051,2/ 11,0088 = 458,833 кДж/м3


Случайные файлы

Файл
14210.rtf
referat.doc
ref-14903.doc
14675.rtf
29705-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.