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 Топлива |
Сод в % |
Реакция горения компонентов топлива |
O2 |
N2 |
Всего: |
CO2 |
H2O |
N2 |
O2 |
Всего: |
CH4 |
98 |
CH4+2O2= =CO2+2H2O |
196 |
207,5*3.762=781 |
|
98 |
196 |
781 (из воздуха) |
- |
|
C3H8 |
1 |
C3H8+5O2== 3CO2+4H2O |
5 |
|
|
3 |
4 |
|
- |
|
С4H10 |
1 |
C4H10+6,5O2= 4CO2+5H2O |
6,5 |
|
|
4 |
5 |
|
- |
|
|
|
ab=1 |
207,5 |
781 |
988,5 |
105 |
201 |
781 |
- |
1091 |
|
|
ab=1.1 |
228,25 |
859 |
1087,25 |
105 |
201 |
859 |
20,75 |
1181,75 |
Qрн
=
8550·0.98+28300·0.01+0,01
21800
= 8880 ккал/м3 (Теплотворная способность
топлива).
qm = 0 ккал/ м3 (т.к. подогревать топливо нецелесообразно)
qв = Cв · Ld ·tв = 0.318 ·11·400 = 1399,2 ккал/ м3 (Тепло вносимое подогретым воздухом, Cв - теплоёмкость воздуха, tв - температура воздуха)
Cд =0,374ккал/м3·град (Теплоёмкость дымовых газов. tу.д.г.=1150С0)
ή=0.65 tд= ή·tk=1488C0