Нагревательные печи и устройства кузнечного производства
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
МИНОБРНАУКИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МАТИ- Российский государственный технологический университет им. К.Э.Циолковского
Кафедра Технология обработки металлов давлением
имени проф. А.И. Колпашникова
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу Нагревательные печи и устройства
Выполнил _____Красиков В.Э.
Группа 1ОМД-4ДС-099
Руководитель ______Соколов А.В.
Москва 2011
Оглавление
Введение
1.Обоснование выбора печи
.Расчет горения топлива
.Расчет времени нагрева
.Выбор и определение основных размеров печи
.Выбор материалов для сооружения печи
.Составление и расчет теплового баланса печи
.Выбор и расчет приборов сжигания топлива
.Обоснование выбора типа рекуператора и его основные теплотехнические характеристики
.Техническая характеристика печи
Библиографический список
Введение
пламенная печь тепловой баланс рекуператор
Пламенные печи вследсвии универсальности до сих пор имеют широкое применение. Они используются в крупносерийном кузнечно-штамповочном производстве. Пламенные печи позволяют достичь высокого качества заготовок при правильном нагреве металла для ковки или штамповки в пределах установленных температур.
В них могут нагреватся заготовки различного веса, размера и формы.
Пламенная печь - сложный тепловой агрегат, в котором протекают процессы получения тепла от горения топлива и передачи его нагреваемому металлу. Эта совокупность процессов теплообмена при горении топлива и движении газов в рабочем пространстве между печными газами, стенками и металлом является тепловой работой печи.
По характеру нагрева металла пламенные печи делятся на камерные и методические.
1. Обоснование выбора печи
Камерная печь имеет обычно прямоугольную форму. Основная часть печи представляет собой рабочую камеру, где на поду нагреваются заготовки. Посадка нагреваемых заготовок в рабочую камеру производится через окно, закрываемое специальной заслонкой. В стенке рабочей камеры установлены горелки. Продукты горения отводятся из рабочей камеры по каналам, находящимся в стенках камеры и сообщающимся с дымоходом, над которым обычно устанавливается рекуператор для подогрева воздуха, поступающего для горения, теплом уходящих дымовых газов. Камерные печи обладают несложной конструкцией и просты в обслуживании. В камерных печах заготовки загружаются в рабочую камеру печи обычно через определенные промежутки времени (периодически) партиями (садками). При очередной садке температура в рабочей камере резко и значительно понижается, а затем, постепенно повышаясь, достигает максимума. Таким образом, в камерной печи вся партия заготовок одновременно нагревается до заданной температуры, а затем заготовка за заготовкой выдается для ковки. Из минусов камерной печи можно отметить, что из-за одинаковости температуры по всему объему камеры печи при загрузке в печь холодного металла, он сразу попадает в среду с высокой температурой, что может привести при нагреве толстых заготовок к браку по нагреву - образованию в металле трещин. Так же, если эти печи без рекуператора, то они работают с низким теплоиспользованием, так как дымовые газ уходят из печи с высокой температурой.
2. Расчёт горения топлива
Таблица 1
Состав ТопливаСод в %Реакция горения компонентов топливаO2N2Всего:CO2H2ON2O2Всего:CH498CH4+2O2= =CO2+2H2O196207,5*3.762=78198196781 (из воздуха)-C3H81C3H8+5O2== 3CO2+4H2O534-С4H101C4H10+6,5O2= 4CO2+5H2O6,545-ab=1207,5781988,5105201781-1091ab=1.1228,258591087,2510520185920,751181,75
Qрн = 85500.98+283000.01+0,0121800 = 8880 ккал/м3 (Теплотворная способность топлива).
qm = 0 ккал/ м3 (т.к. подогревать топливо нецелесообразно)
qв = Cв Ld tв = 0.318 11400 = 1399,2 ккал/ м3 (Тепло вносимое подогретым воздухом, Cв - теплоёмкость воздуха, tв - температура воздуха)
Cд =0,374ккал/м3град (Теплоёмкость дымовых газов. tу.д.г.=1150С0)
?=0.65 tд= ?tk=1488C0
3. Расчёт времени нагрева
Продолжительность нагрева в камерных печах слитков и заготовок толщиной свыше 60 мм с достаточной для практики точностью можно определить по формуле Н.Н.Доброхотова :
, где
d = 200мм = 0,2м (диаметр заготовки)
k - коэффициент равный 10 для низко-среднеуглеродистых и малолегированных сталей и равный 20 - для высокоуглеродистых и высоколегированных сталей.
а - коэффициент, учитывающий способ укладки заготовок на поду
расстояние между заготовками 0.5d a= 1,4
Подставив значение в формулу получим:
Количество одновременно нагреваемых заготовок, можно посчитать по этой формуле:
n` = n ?, где
n = 8 шт/час
? = 1,25 часов (время нагрева)
откуда:
n` = 81,25 = 10 шт.
4. Выбор и определение основных размеров печи
Для камерной печи ширина пода (B) и длина пода (L) определяются следующим образом:
B=n`dз+(n`-1)?+2(100200) мм (при однорядном расположении заготовок)
B=100,2+(10-1) 0,1+20,15 = 3,2 м
L= lз+ 2(100200)мм
L=1,1+20,15 = 1,4 м
Где:
n - 10 (Количество одновременно нагреваемых заготовок)
dз - 200мм=0,2 м (диаметр заготовки)
lз - 1100мм=1,1 м (длина заготовки)
? - 100 мм =0,1 м (расстояние между заготовками)
Высота рабочей камеры печи определяется по формуле:
<