- •Расчет и проектирование нагревательных устройств
- •Содержание
- •Расчёт и проектирование пламенных печей.
- •1. 1 Исходные данные для расчёта.
- •1. 2 Последовательность разработки конструкции печи.
- •1.3 Общая классификация пламенных нагревательных печей.
- •1.4 Определение площади пода, высоты свода и основных размеров печи.
- •1.5 Расчёт несущих элементов нагревательных устройств.
- •1.5.1 Фундамент
- •1.5.2 Каркас печи
- •1.5.3 Кирпичная кладка
- •1.6 Разработка эскизного проекта печи.
- •1.7 Составление уравнения теплового баланса и определение расхода топлива.
- •1.8 Проектирование топливосжигающих устройств
- •1.8.1 Пламенные газовые горелки
- •1.8.2. Беспламенные газовые горелки
- •1.8.3. Панельные горелки и радиантные трубы.
- •1.8.4 Форсунки для сжигания мазута
- •2. Проектирование электрических печей.
- •2.1. Проектирование печи сопротивления и выбор электронагревателей.
- •2.2 Расчет электропечей сопротивления.
- •2.2.1 Уравнение теплового баланса
- •2.2.2. Расчет электронагревателей.
- •2.3. Проектирование индукционных установок. Расчёт индукторов.
- •2.3.1 Определение геометрических размеров и тепловой мощности индуктора
- •2.4 Выбор температурного интервала нагрева под пластическую деформацию
- •3. Теплообменные аппараты.
- •Справочные материалы
Расчёт и проектирование пламенных печей.
1. 1 Исходные данные для расчёта.
Прежде, чем приступить к разработке проекта нагревательного устройства, необходимо собрать исходные данные для расчётов.
К ним относятся:
Технологический процесс штамповки или ковки, программа выпуска, тип производства.
Источник тепловой энергии.
3.Режим нагрева.
Режим нагрева определяется условиями технологического процесса изготовления поковки и требованиями, предъявляемыми к нагретой заготовке. В зависимости от химического состава заготовки и способа нагрева определяются:
- максимальная температура нагрева tB;
- температура печи tп;
- продолжительность нагрева τ;
- скорость нагрева и скорость охлаждения поковок .
Режим нагрева может быть задан в карте технологического процесса изготовления поковок, либо разработан студентом. Ориентировочный температурный интервал обработки давлением для сталей можно определить по таблице 28, приложение 1.
Способ загрузки и выдачи заготовок.
Способ транспортировки нагреваемых изделий внутри печи.
Способ регулирования теплового режима.
1. 2 Последовательность разработки конструкции печи.
Проект рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
Обосновать выбор типа печи с учетом требований технологии пластической или термической обработки;
Обосновать выбор топлива и рассчитать его горение, определив потребное количество воздуха, количество и состав продуктов горения, температуру горения;
Определить продолжительность нагрева металла. Продолжительность нагрева заготовок рассчитывают по известным формулам [2,3];
Рассчитать основные размеры печи с учетом требуемой производительности и продолжительности нагрева;
Составить эскиз печи: нанести элементы каркаса, кладки, разместить топливо-сжигающие устройства, рабочие окна и каналы для удаления продуктов горения; указать толщину кладки, габаритные размеры печи, присоединительные размеры;
Выбрать огнеупорные материалы, привести их основные характеристики;
Рассчитать тепловой баланс по эскизу печи и ее производительности, на основании которого определить расход топлива или электроэнергии и КПД; печи;
Подобрать по справочникам и нормалям размеры топливо-сжигающих устройств или рассчитать длину и сечение нагревателей для электропечей;
Обосновать использование теплообменных аппаратов и определить размеры рекуператоров или регенераторов;
Рассчитать механику газов, размеры дымовой трубы и выбрать вентиляторы;
Разработать чертежи печи (общий вид, деталировка);
Выбрать и рассчитать каркас, механизмы печи (толкатели, механизмы привода, конвейеры);
12) Выбрать тип контрольно-измерительных и регулирующих приборов и схемы автоматики;
Оформить графическую часть проекта и расчетно-пояснительную записку в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТД.
В проекте следует предусмотреть удобство обслуживания, ремонта и управления печью, а также необходимые меры по технике безопасности.
Для решения указанных задач студенты должны самостоятельно разбираться в вопросах расчета и конструирования печи и ее отдельных элементов, а также уметь правильно обосновать выбор наиболее рационального типа печи и режима нагрева.