Печь как технологическое оборудование
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
СОДЕРЖАНИЕ
.Общая часть
1.1 Описание конструкции печи
1.2 Способы утилизации тепла
.Специальная часть
2.1 Расчёт горения топлива
2.2 Предварительное определение основных размеров печи
2.3 Расчёт времени нагрева металла
2.4 Уточнение основных размеров печи
2.5 Тепловой баланс
2.6 Технико-экономические показатели рабочей 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 прокатных цехах, вызывает необходимость подразделения их на основные группы.
По условиям теплопередачи печи подразделяют на печи с теплопередачей преимущественно излучением и конвекцией.
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:
-температурный режим печи (по длине);
-двусторонний или односторонний характер нагрева металла;
-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.
Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торцевую и боковую выдачу металла. При торцевой выдаче необходим толкатель, который и выполняет роль выталкивателя.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Описание конструкции печи
Методические печи предназначены для нагрева перед прокаткой заготовок толщиной 40-350, шириной 40-1850 и длиной 1000-12000 мм с массой 50-40000 кг. В некоторых случаях в методических печах нагреваются слитки толщиной 300-400 мм.
Методические печи работают, как правило, на холодном посаде.
Печи называют "методическими" потому, что в них осуществляется постепенный, методический нагрев. Заготовка входит с одного конца печи, проталкивается специальным устройством - толкателем через всю печь и, нагреваясь до заданной температуры, выдается с противоположного конца печи.
Особенностью работы методических печей является противоточное, т.е. взаимно противоположное движение нагреваемого металла и продуктов сгорания топлива. Такая схема движения газов и металла позволяет полнее использовать тепло дымовых газов.
Методические печи характеризуются постоянным во времени тепловым и температурным режимами. Однако температура по длине печи не остается постоянной: она постепенно повышается от одного конца печи (от конца загрузки) к другому (к окну выдачи металла).
Вся печь по длине разделяется на несколько зон. Металл (заготовки)поступает в зону наименьших температур. Продвигаясь навстречу дымовым газам, он попадает в зону с более высокой температурой и постепенно нагревается. Печи работают таким образом, что когда нагретая заготовка выдается из печи, то холодная заготовка загружается с противоположного конца. Таким образом, на поду печи по всей ее длине находится металл, продвигающийся к окну выдачи.
Число и название зон в печи определяются характером изменения температуры газов по длине печи.
Рисунок 1 - Четырехзанная методическая печь
По числу зон печи подразделяются на двух-, трех-, четырех- и пятизонные.
Основными зонами печи являются методическая, сварочная и томильная.
Методическая зона отличается изменяющейся по ее длине температурой.
Назначение этой зоны двоякое. Во-первых, она служит для постепенного (методического) нагрева металла перед его поступлением в зону высоких температур (сварочную). Как известно, в интервале температур 0-600С в металле при его быстром нагреве возникают термические напряжения. Методическая зона позволяет нагревать металл в этом интервале температур с небольшими скоростями и обеспечивает безопасный режим нагрева.
Во-вторых, эта зона выполняет функции утилизатора тепла. В методической зоне топливо не сжигается. Оно подается в сварочную и томильную зоны, а в методическую поступают только продукты сгорания. Горячие продукты сгорания, двигаясь навстречу холодному металлу, отдают ему часть своего тепла, т.е. металл утилизирует тепло дымовых газов, выходящих из зоны высокой температуры. В результате этого температура дымовых газов понижается с 1350-1400С в сварочной зоне до 800-1000С в методической зоне.
Из методической зоны подогретый металл попадает в зону высоких температур - cварочную. Основное назначение сварочной зоны - быстрый нагрев поверхности металла до заданной конечной температуры. Для быстрого нагрева необходимо, чтобы температуря газов в сварочной зоне превышала кон?/p>