Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
7.92 Mб
Скачать

3

Заготовка массивная 67

— тонкая 67 Значение пирометрического коэффи­

циента 41

И

Игольчатый рекуператор 193 Инжекцнонные горелки (разновидно­

сти) 160

Инжекцнонные горелки (расчет) 156 Истечение при критическом давлении

157

— — сверхкрптнческом давлении 157

К

Калориметрическая температура 38 Количество азота (горение) 32

воздуха (горение) 29

вторичного распылителя 185

дымовых газов в зоне (неполное

горение) 34

заготовок в зоне 132

кислорода (горение) 32

Конвективная составляющая тепло­ обмена 50

Константы равновесия 30 Короткофакельные горелки 168 Коэффициент диафрагмирования 150

— запаса по напору 237

------- по производительности 237

избытка воздуха (значение) 27, 31 (определение) 31

излучения (приведенный) 52, 55

использования топлива 140, 191

кинематической вязкости воздуха

214

----- дымовых газов 213

местных потерь 225, 234

открытия 150

пересчета (расчет горелок) 161, 169, 177, 179

полезного действия вентилятора

237

----- зоны 140

----- печи 140

----------- смесителя 186

теплоотдачи 51, 128, 149

теплопроводности грунта 150 кладки 148

------- стали (углеродистая) 76

----------- (легированная) 78

трения 224

удержания теплоты 192

формы 72, 73, 74, 79

Кратность регулирования 157

Критерий Био 62, 66

— Нуссельта 128

Прандтля 128

Рейнольдса 125

Старка 144

Фурье 65, 129

Эйлера 125

Л

Локальное тепловое моделирование

127

Лучистая составляющая теплообмена (плотный посад) 56

----------- (неплотный посад) 56

М

Максимальная температура нагрева

24

— — безразмерная 90 Максимально возможная температура

в зоне 47, 48 Металлоемкость рекуператоров 194 Метод конечных разностей 111

— сечений 88 Минимально допустимая скорость

в кратере 159 Множители подобного преобразова­

ния 121, 126

Моделирование приближенное 125

— точное 125

Н

Нагрев бунта проволоки 104

в расплавах солей 61

насыпи деталей 104

пачки листов 104 Напор вентилятора 237 Направляющая точка 111

Напряженность пода печи 136

----------- активного 136

Начальная неравномерность прогрева

69

— относительная температура метал­

ла 144

Неравномерность прогрева металла 15

— ------- конечная 72

О

Общая длина печи 130 Общее время нагрева 69 Объем излучающих газов 58

Объемная кратность инжекции 157 Относительная безразмерная темпера­

тура 66

поверхность рекуператора 205, 207

температура вторичного теплоноси­

теля 204 Относительный зазор (излучение) 56

— шаг 235

Охлаждение в жидкостях 61

— кратера горелки 162

281

 

 

п

 

Скорости теплоносителей в рекупера­

 

 

 

 

торе 193,

194, 208

Парциальное давление 30

 

Скоростной

коэффициент газового

Перепад давления в модели 126

сопла 156

 

Пересчет

производительности горелки

— — мазутного сопла 184

161

 

 

 

— напор в кратере 158

Пирометрический коэффициент 40

Скорость дымовых газов в зоне 133

Площадь излучающей кладщі 58

-------------в отводящих каналах 133

— пода печи 136

 

------- — в пережиме 133

-----------

активного 136

 

— жидкости в модели 126

Поверхностное натяжение мазута 187

— истечения топлива из сопла 156

Подобие

гидромеханическое

128

— смеси в кратере горелки 158, 179

— тепловое 128

 

Снижение температуры по тракту 223

Подогрев воздуха 38, 191, 208

Сопротивление рекуператора 194, 236

Показатель адиабаты для газообраз­

Средний температурный напор в глис-

ного топлива

157

 

сажной трубе 146

-----------

воздуха 184

 

-------— в опорных балках 146

-----------

пара

184

 

------- перепад в зоне 60

Полезное тепло 143

давление

Средняя по сечению температура ме­

Поправка

на

парциальное

талла 144

 

водяных паров 54

 

— температура газов в зоне 59

— на подогрев топлива 48

графика

— — кладки 149

Построение температурного

-------металла в зоне 60

закалки 17

 

 

Степень развития кладки 53

— :------ отжига 19

 

— рекуперации 196

-----------

отпуска 20

 

— черноты водяных паров 53

----------г- под ковку 22

 

-------

газов 54

 

 

 

Потери напора по длине 224

 

кладки 60

 

 

 

------- по месту 225

 

-------

металла 60

 

 

— тепла с выкатным подом 117

— — углекислоты 52

210

 

печью 145

 

 

-------

элемента рекуператора

 

------- через под печи 150

 

Стойкость рекуператоров 193

 

 

Поток тепла к садке (плотный посад)

Суммарный объем азота 33

 

 

51. 55

 

 

 

-------продуктов сгорания 29, 35

205,

•-------------(неплотный посад) 56

Схема

движения теплоносителей

Прпсосы в печи 223

 

207

 

 

 

 

 

Приходные статьи теплового баланса

— инжекционной горелки 156

 

 

142

 

 

 

— радиационного рекуператора 195

Производительность вентилятора 237

 

 

 

Т

 

 

— горелок 161, 165, 166, 181, 184

 

 

 

 

 

Тела классической формы 65

 

 

Профилирование

рабочего

простран­

 

11,

ства печи 135,

137

 

Температура

в

центре заготовки

Прямоугольная сетка 105

 

13, 68

 

 

 

 

 

 

Р

 

— верхней критической точки /ас, 14

 

 

 

— воды на входе в глиссажную тру­

Радиационный рекуператор

194

бу 146

 

 

 

 

-------на выходе из глиссажной тру­

Радиус капли мазута 187

 

бы 146

 

 

 

 

Расход воздуха

расчетный

177

— выдачи металла 119

 

 

— распылителя

181

 

— газов за

рекуператором 198

 

Расходные статьи теплового баланса

— калориметрическая 38

 

 

143

 

 

 

— кладки 56

 

 

 

Расчет ограждающей конструкции 147

— на границе раздела слоев 108

13,

Расчетная

производительность горел­

— на

поверхности заготовки

11,

ки 169,

177

 

 

68

 

 

 

 

 

— схема тракта печи 247

 

— нагрева стали углеродистой 23

Расчетный коэффициент излучения 55

------------легированной 23

 

 

— момент времени 90

 

— окружающей среды 147

13

 

 

 

 

 

— операций

термообработки

 

 

 

С

 

—- печных газов

11

 

147

 

 

 

 

— поверхности

глиссажных труб

Секундный объем газов 134

 

— подогрева воздуха 38

 

 

282

Температура продуктов сгорания в зо­

Условия однозначности 64 '

 

 

не 42, 48

 

 

 

 

 

Установочные размеры

горелок ГНП

— прокатки стали 24

 

 

 

169

ДНМ, ДВМ 174

 

— стенки рекуператора 199

17

-------------

 

Температурные графики

закалки

------------

ДНС, ДВС 175

 

 

отжига 19, 20

 

 

 

-------------

ДНБ, ДВБ 175

 

— — отпуска 20, 21

 

 

 

-------------

ФВД 182

 

 

Температурный график нагрева 22, 57

-------вентилятора ВМ 238

 

— напор

между

газами

н металлом

-------ипжекциониых горелок 163

 

15

 

 

 

 

 

 

-------

элементов

игольчатого

рекупе­

— фактор нагрева 74, 80

 

 

ратора 193

 

 

 

Теплоемкость-воздуха 40, 142

 

 

 

 

 

 

— газообразного топлива

39

 

 

 

X

 

 

— мазута 186

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— продуктов сгорания 40, 141

 

Характеристика

газообразного

топли­

— стали легированной 78

 

 

ва 28

 

 

 

-------

углеродистой 75

 

 

 

— горелок В 162

 

 

Тепловыделение в зоне 34, 143

 

-------ДНБ, ДВБ

178

 

 

— при окислении железа

142

 

-------ГНП 170

 

 

 

Теплоотдача в игольчатых рекуперато­

-------ДНМ, ДВМ 178

 

 

 

рах 220

за

счет

аккумуляции

-------ДНС, ДВС 178

 

 

Теплопотери

-------Н 165

 

 

 

 

кладкой 145

 

 

 

 

-------П 166

 

 

 

— излучением 150

 

 

 

-------ФВД 182

 

 

 

— с выбросом газов 151

 

 

-------ФНД 184

 

 

 

— с охлаждающей водой 145, 147

 

— блочных элементов 209

 

— через кладку печи 147, 150

 

— вентилятора ВМ 237, 239, 246

Теплопроводность

огнеупорных мате­

— игольчатых рекуператоров

193

 

риалов 148

 

 

материалов

 

— трубчатых элементов 209

 

— теплоизоляционных

 

Характерный размер тела 65

 

 

148

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

Теплота сгорания 34

 

 

 

 

 

 

 

Термическое

сопротивление 121, 147

Шаг диагональный 235

 

 

Трубчатые рекуператоры

194

 

(поддонами)

Турбулнзирующая вставка 154

 

— между заготовками

 

 

 

 

 

 

 

 

132

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

Ширина зоны печи (однорядный по­

 

 

 

 

 

 

 

сад)

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----------сад)

(двух- и многорядный по­

Угловой

коэффициент излучения 55

130

 

 

 

 

 

Э

 

 

Удельная

неравномерность прогрева

 

 

 

 

 

63

 

 

 

152

 

Эквивалентный

диаметр

заготовки 86

Удельный вес воздуха

 

-------

газообразного топлива 29

 

Экзотермни теплота 142

 

 

-------

дымовых газов 29,

152

 

Экономия теплоты топлива 197

мазута

184

 

 

 

 

Электродвигатели (типоразмеры) 240,

-------

смеси 160

 

 

 

 

244

 

 

 

 

-------

стали 75, 78

 

 

 

 

Энергия распылпвания 186

 

— расход тепла 140

 

 

 

— удара 187

 

141

 

------

- топлива 140

 

 

 

 

Энтальпия воздуха 38,

 

Уравнение Шмидта 106

 

баланса

31

— газов 141

 

 

 

Уравнения материального

— топлива 38, 141

 

 

Условие автомодельности

процесса

 

— удара и трения 186

 

 

 

127

 

 

 

 

 

 

Эффективная длина луча 59

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

От авторов

‘ ........................................................................................................

3

В в е д е н и е ................................................................................................................

5

Г л а в а 1.

О Б Щ И Е ТРЕБО ВАН И Я , П Р ЕД Ъ Я В Л Я ЕМ Ы Е

К ТЕПЛОВОМ У

 

Р АС Ч ЕТУ ТЕ Р М И Ч Е С КИ Х И Н А ГР Е В А Т Е Л Ь Н Ы Х ПЕЧЕЙ

1.1. Особенности теплового расчетатермических инагревательных печеіі 1.2. Перечень вопросов,подлежащих решению привыполнении расчета печи

Г л а в а

2. Т Е М П Е Р А Т У Р Н Ы Й РЕЖ И М П Л АМ ЕН Н О Й ПЕЧИ

 

 

 

 

ІО.1.

Температурный и тепловой графики тепловой обработки металла .

.

to.2.

Выбор параметров температурного графика термических и нагреватель­

 

ных

п е ч е й ......................................................................................................

 

 

 

13

ю.3.

Температурные графики печей для термообработки

.

.

.

.

ю.4.

Температурные графики пламенных печей для нагрева под ковку, штам­

 

повку и п р о к атк у .............................................................................................

 

 

 

22

8

9

11

16

2.5. Факторы,- обусловливающие

выбор числа

зон рабочего пространства

п

е ч

и .........................................................................................................................

 

26

Г л а в а

3.

РАСЧЕТ П РО ДУКТО В

СГО РАНИЯ ,

О Б Р А ЗУ Ю Щ И Х С Я В ЗО Н АХ

 

 

РАБОЧЕГО ПРО С ТРАНС ТВА ПЕЧИ

 

3.1. Выбор

коэффициента избытка

в о з д у х а ............................................................

27

3.2. Определение состава и суммарного объема продуктов сгорания газо­

образного (жидкого) топлива

в печах с

естественной окислительной

а т м о с ф е р о й ................................................................................................................

 

27

3.3.Расчет суммарного объема продуктов сгорания, образующихся в зонах рабочего пространства с естественной атмосферой, обладающей защит­

ными и восстанавливающими свойствами............................................................

30

Г л а в а 4. ДЕЙ СТВИТЕЛЬН АЯ Т Е М П Е Р А Т У Р А Д Ы М О В Ы Х

ГАЗОВ

В ЗО Н АХ РАБОЧЕГО ПРО СТРАНСТВА ПЕЧЕЙ

 

4.1. Общие с в е д е н и я .......................................................................................................

37

4.2.Определение действительной температуры сгорания в зонах рабочего пространства печи с естественной атмосферой, обладающей окислитель­

ными свойствам и .......................................................................................................

38

4.3. Расчет действительной температуры дымовых газов в сварочной зоне

 

печи безокнслительного нагрева ......................................................................

46

284

Г л а в а 5. ТЕПЛООБМЕН В ЗОНАХ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА ПЕЧИ

5.1. Общие с в е д е н и я ...............................................................................................

 

 

 

 

 

 

50

 

5.2. Расчет тепловых потоков при плотной укладке заготовок

.

. .

 

51

5.3. Расчет интенсивности теплообмена в зонах рабочего пространства печен

 

при

укладке заготовок

с з а з о р о м ............................................................

 

 

 

 

55

 

Г л а в а

6. ВРЕМЯ

П Р Е Б Ы В А Н И Я М ЕТАЛ ЛА В

ЗО НАХ

ПЕЧИ

 

 

 

 

6.1. Общие с в е д е н и я ..................................

 

' .

...................................................62

 

6.2. Определение времени

пребывания

массивных заготовок

или

изделий

64

в зонах рабочего пространства печи (тела классической формы)

.

.

6.3. Расчет времени пребывания тонких заготовок или изделии в зонах ра­

74

бочего пространства печи (тела классической формы)

.

.

. .

 

6.4. Расчет времени

нагрева тонких заготовок

или изделий

произвольной

82

к о н ф и г у р а ц и и .......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

6.5. Расчет времени пребывания массивных заготовок или изделий в зонах

88

рабочего пространства

печи (тела

произвольной формы)

.

. .

 

6.6.Расчет времени нагрева или охлаждения при переменных термофнзическнх коэффициентах системы тел, участвующих в теплообмене (тела

классической ф о р м ы )

.....................................................................................

 

104

 

6.7. Темп выдачи заготовок из п е ч и ....................................................................

 

119

 

Г л а в а

7. П РО Ф ИЛ И РО ВАН И Е РАБОЧЕГО ПРО СТРАНСТВА

ПЛАМ ЕННО Й

 

 

ПЕЧИ

 

 

 

 

7.1. Определение основных размеров рабочего пространства пламенной печи

120

7.2. Напряженность активного пода п е ч и ...................................................................

 

 

136

Г л а в а

8. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БА Л А Н С А П ЛАМ ЕННО Й ПЕЧИ

 

 

8.1. Основные технико-экономическиепоказателиработы печи

. .

.

139

8.2. Уравнение теплового б а ....................................................................л а н с а

 

139

 

8.3. Определение приходных ..........................................

статей теплового б а л а н с а

 

 

140

8.4. Определение расходных ..........................................

статей теплового б а л а н с а

 

 

143

Г л а в а

9. ГО РЕЛО ЧНЫ Е

УСТРО ЙСТВА П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х

ПЕЧЕЙ

 

 

 

9.1. Общие с в е д е н и я ..........................................................................

 

 

 

 

154

 

 

 

9.2. Выбор типа и количества горелочныхустройств (назонупечи)

.

.

154

9.3. Инжекцнонные г о р е л к и ....................................................................................

 

 

 

 

 

156

9.4. Двухпроводные горелки

Г Н

П

...........................................................................

 

 

 

168

9.5. Двухпроводные горелки

ДМ,

ДС и Д Б .........................................................

 

 

 

172

9.6. Мазутные

горелочные

у с т р о й с т в а .............................................................

 

 

 

1 8 1

Г л а в а

10. У ТИ Л И ЗА Ц И Я

ТЕ П Л А

ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ,

П О КИ Д А Ю Щ И Х

 

 

ПЕЧЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

10.1. Общие св ед ен и я ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

1

191

10.2. Тепловой

расчет металлических

р е к у п е р а т о р о в .........................................

 

 

 

193

10.3. Тепловой

расчет керамических

р е к у п е р а т о р о в ........................................

 

 

 

208

10.4. Аэродинамический расчет трактов п е ч и ..........................................................

 

 

 

222

285

Г л а в а 11. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОМ Ы Ш ЛЕННОЙ

ПЕЧИ

 

ИЛ.

Описание технологии нагрева (термообработки) и выбор температур­

 

ного г р а ф и к а ...........................................................................................

 

 

258

11.2.

Расчет продуктов сгорания

т о п л и в а ................................................

 

258

11.3.

Определение действительной

температуры в

зоне или

камере печи 261

11.4.

Расчет интенсивности 'теплообмена в зонах

рабочего

пространства

 

п е ч и ............................................................................................................

 

 

263

11.5.Расчет времени пребывания заготовки (изделия) в зонах рабочего

 

пространства п е ч и ..................................................................................

 

 

 

265

 

11.6.

Расчет основных размеров

рабочего пространства печп

.

.

.

267

11.7.

Тепловой баланс п е ч и ..........................................................................

 

 

 

268

 

11.8.

Выбор горелочных у стр о й ств .................................................................

 

 

272

 

11.9.

Расчет рекуператора..................................................................................

 

 

 

272

 

11.10. Оценка экономии теплоты

в результате установки рекуперативного

274

 

теплообменника ................................................................................................

 

 

 

 

11.11. Аэродинамический расчет воздушного и газового трактов печи .

.

274

11.12. Основные технико-экономические показатели работы печи .

.

.

275

П рилож ения.......................................................................................................................

 

 

 

 

276

Л и т е р а т у р а .......................................................................................................................

 

 

 

 

279

Предметный указатель......................................................................................................

 

 

 

 

280

Несенчук Анатолий Петрович, Жмакин Николай Пантелеевич

ТЕ П Л О В Ы Е Р АС Ч Е ТЫ П Л А М Е Н Н Ы Х

ПЕЧЕЙ

ДЛЯ Н А ГР Е ВА И ТЕРМ О О БРАБО ТКИ

М ЕТАЛЛА

Редактор Л. А. Нагорская

Худож. редактор И. Е. Беленькая Техн. редактор М. Н. Кислякова

Корректор Р. К■Логинова

АТ 11529. Сдано в набор 12/Х 1973 г. Подписано к печати 21/Ш 1974 г Бумага бОХЭО'Лв типогр. № 3. Печ. л. 18. Уч.-пзд. л. 21.23. Изд. № 69-109. Тип. зак. 581. Тираж 2000 экз. Цена 87 коп.

Издательство «Вышэйшая школа» Государственного комитета Совета Министров БССР по делам издательств, полиграфии и книжной тор­ говли. Редакция литературы по технике. Тем. план 1973 г. ЛЪ 57. 220600, Минск, ул. Кирова, 24.

Ордена Трудового Красного Знамени типография издательства ЦК КП Белоруссии. Минск, Ленинский пр., 79.

Несенчук А. ГТ., Жмакин Н. П.

Н55 Тепловые расчеты пламенных печен для нагре­ ва и термообработки металла. Минск, «Вышэйш.

школа», 1974.

288 с. с ил.

В пособии рассматриваются вопросы расчета печей машинострои­ тельных, автотракторных и металлургических предприятий. Материал излагается таким образом, что может быть использован при выполне­ нии расчетно-графических работ и изучении отдельных вопросов теории.

Пособие предназначается для студентов энергетических и маши­ ностроительных вузов.

3125—043

6П4.51

Н М304(05)—74 57—73

к.

Э

л

Я6793

жт

Издательство «Вышэйшая школа»

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ