Расчет горения топлива

 

РК – рабочая камера; КД – камера дожигания; ВП - воздухоподогреватель (остальные обозначения по ГОСТ 3925-59)

Рисунок 8.1 – Принципиальная схема регулирования по соотношению расходов газа и холодного воздуха.

 

9 Выбор и расчет рекуператора

 

Расчёт рекуператора сводится к определению  общей поверхности нагрева [5].

      1) Выбираем рекуператор типа термоблок  двухтрубчатыми секциями, которые представляют собой пучок стальных труб, залитых чугуном, так как он дешевле и проще в изготовлении и эксплуатации по сравнению с игольчатыми.

        2) Определим расход воздуха, подаваемого в рекуператор:

                                     ,

где  - коэффициент, учитывающий утечку воздуха (для термоблоков =1,1).

                                   .

        Расход продуктов горения перед  рекуператором:

                                   ,

где  - коэффициент, учитывающий потери ПГ в печи и дымоходах до рекуператора ( =0,75).

                                   .

        3) Принимаем скорость воздуха в рекуператоре Wв=8 м/с (табл. 11.1 [5]). Диаметр сечения для прохода воздуха в секции термоблока fв=0,0075 м2 , а для прохода дымовых газов fд=0,068 м2 (табл. 25 [6]). Определим число секций

                                   .

         Секции термоблока располагаем в один ряд, тогда суммарное сечение для прохода продуктов горения

                                   .

         Скорость дымовых газов в рекуператоре

                                   .

         4) Поверхность нагрева рекуператора определим теплотехническим расчётом. Коэффициент теплопередачи находим по графику К=f(Wв, Wд) (рис. 63 [7]): К=17 . Теплосодержание воздуха при температуре 300 определяем по  i–t-диаграмме (рис. 1 [7]): .

          Количество теплоты, уносимой из  рекуператора нагретым воздухом

                                    .

          Теплосодержание дымовых газов  при температуре 1250 и содержании воздуха в дымовых газах 9,2% определяем по  i–t-диаграмме (рис. 1 [7]): .

           Количество теплоты, вносимой в  рекуператор дымовыми газами

                                    .

            Количество теплоты, уносимой из  рекуператора дымовыми газами (принимая, что потери теплоты рекуператора в окружающую среду равны 10% )

                                   .

            Теплосодержание дымовых газов  после рекуператора

                                     .

            Температуру дымовых газов после  рекуператора определяем по i–t диаграмме (рис. 1 [7]):

                                     .

             Таким образом, в рекуператоре  температура воздуха повышается  от  до , температуру дымовых газов снижается от до .

             С некоторым приближением определяем  разность температур между дымовыми  газами и воздухом:

                           .

              Определим расчётную поверхность  нагрева рекуператора

                                      .

               Экономия топлива от подогрева  воздуха составляет:

                .

Рисунок 9.1- Эскиз трубчатого рекуператора.

10 Техника  безопасности при обслуживании  печи

 

       Техника безопасности – система  организационно-технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов, приводящих к травме [1].

       Техника безопасности должна  соблюдаться как при запуске, так и при эксплуатации печей.

       Последовательность операций при  пуске и разогреве печей определяется  техникой безопасности и необходимостью  повышать рабочую температуру  в печи с такой скоростью, которая  допускается назначением печи  и видом огнеупорных материалов, из которых она выполнена. К этим операциям относят: подготовку к зажиганию, зажигание и разогрев печи.

       Подготовка к зажиганию начинается  с тщательного осмотра печи  и очистки ее от строительного мусора. Затем выполняется сушка печи, так как различные виды растворов, которые применяют для выполнения огнеупорной кладки, содержат влагу. Если ее не удалить, то при резком подъеме температуры вода начинает интенсивно испаряться, что приведет к растрескиванию кладки.

       Сушку выполняют воздухом и  дымовыми газами. Начинают с сушки  воздухом, для чего открывают все заслонки печей, поднимают шибер, обеспечивая тем самым движение воздуха в рабочем пространстве печи и других ее элементах. Сушка воздухом продолжается несколько дней. После того, как появится тяга, разводят костер в рабочем пространстве печи, стараясь заполнить все рабочее пространство дымовыми газами. Сушка дровами продолжается до тех пор, пока температура в печи не превысит 700 °С.

       После того как температура  печи превысит 700 °С и необходимая тяга будет обеспечена переходят к зажиганию печи, т.е. отоплению ее проектным топливом.

       Зажигание печи должно производиться  с соблюдением определенных правил  во избежание возможных взрывов. Вначале выполняется:

1. Проверка печи для исключения возможности непредвиденного скопления газов в каких-либо элементах объема печи.
2. Проверка состояния устройств для сжигания топлива, трубопроводов, задвижек.
3. Обеспечение установки горелок точно по оси горелочного отверстия.
4. Плотное закрытие всех задвижек газопроводах и воздухопроводах.

       Горелки вводят в действие  поочередно. Для ввода горелки  в действие перед ее устьем помещают зажженный факел. После этого в горелку вводят небольшое количество воздуха, затем газа. Созданное небольшое устойчивое пламя постепенно увеличивается. Затем поочередно зажигают другие горелки.

       При зажигании горелок не следует  стоять близко к отверстиям  для поджигания и тем более смотреть в них.

       Если нужно выключить горелки, то все операции выполняют  в обратном порядке. При выключении  горелки выключают сначала воздух, а потом газ.

       После того как в действие  введены горелки начинается разогрев  кладки. При разогреве надо строго  следить за расширением кладки, особенно свода печи.

       Наблюдение за работой системы  отопления печей включает в  себя следующие положения:

1. Обеспечение равномерной работы и распределения топлива и воздуха по горелкам.
2. Наблюдение за отсутствием проскока и обрыва пламени в горелках.
3. Контроль исправности отсечных устройств и плотным перекрытием топливо- и воздухопроводов.
4. Обеспечение достаточной тяги.
5. Поддержание требуемого давления в печи, предотвращение подсоса холодного воздуха из атмосферы цеха и выбивания дымовых газов из окон печи.

       Обслуживающий персонал нагревательных  печей должен остерегаться падения  заготовок при транспортировке  к печам, штамповому оборудованию, движущихся частей подъемных  столов, толкателей и выталкивателей, отравления газом, а также ушибов и ожогов нагретым металлом при выдаче его из печей, ручной кантовке. Нагревательные печи выделяют большое количество тепла в помещении, поэтому их расположение в цехах должно обеспечивать достаточный приток свежего воздуха к каждой печи. Во избежание возможности отравления газом следует неуклонно выполнять все требования по уплотнению газопроводов и соответствующей арматуры[1].

 

 

 

11 Выбор и расчет механического оборудования

 

Рассчитываем механизм подъема заслонки.

 

Расчет данного механизма сводится к расчету привода.  Назначение привода – преобразование параметров двигателя в параметры рабочей машины.

Данный привод состоит (см. рис.10.1) из электродвигателя 6 (преобразует электрическую энергию в механическую), двух цепных блоков 2 , канатного блока 4, цепи 3, контргруза 7, заслонки 1, каната 5. 

 

 

Рисунок 11.1 Механизм привода подъема заслонки.

 

Расчет данного механизма сводится к определению усилия которое необходимо приложить к цепи для того что бы поднять заслонку и мощности самого привода.

Расчет данного механизма сводится к определению усилия которое необходимо приложить к цепи для того что бы поднять заслонку и мощности самого привода.

Усилия которое необходимо приложить к цепи для того что бы поднять заслонку

 

,                            (11.1)

где  - вес заслонки, Н

       ,                                  (11.2)

где  - масса заслонки.

- ускорение свободного падения.

 

- диаметр начальной окружности  цепного блока,

- диаметр цепи,

- диаметр ведомой звездочки,

- коэффициент трения скольжения  в звеньях цепи, принимаемый равный 0,25;

- коэффициент трения  в подшипниках  скольжения, равный 0,1…0,15;

- коэффициент трения  заслонки  о раму окна, равный 0,25.

Принимаем к установке электродвигатель 4А71В6У3  с частотой вращения 1000 об/мин, мощностью 0,55 кВт и  червячный редуктор РЧУ-100 с передаточным отношением u=100.

Определяем мощность привода.

                                                  (11.3)

где  n – число оборотов двигателя, n =1000 об/мин;

i – общее передаточное число редуктора, i –100;

- КПД привода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Логачев, М.В. Расчеты нагревательных устройств: учебно-метод. Пособие для студентов специальностей 1-36 01 05 «Машины и технология обработки материалов давлением», 1-36 01 02 «Материаловедение в машиностроении». В 3 ч. Ч. 1. Расчет пламенных печей / М.В. Логачев, Н.И. Иваницкий, Л.М. Давидович. – Мн.: БНТУ, 2007. – 160 с.
2. Скворцов А. А. Безокислительный и малоокислительный нагрев стали под обработку давлением. Москва, 1968. – 268с.
3. Теория, конструкции и расчет металлургических печей: Учебник для техникумов. В 2-х изд. перераб. и доп. Т.2. Мастрюков Б.С. Расчеты металлургических печей.- М.: Металлургия, 1986.- 376 с.
4. Тебеньков Б. П. Рекуператоры для промышленных печей. Москва, 1967г.-358с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Механико-технологический факультет

 

Кафедра «Машины и технология обработки металлов давлением»

имени С.И. Губкина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа 

по дисциплине  «Расчет и конструкции нагревательных устройств»

Тема «Рассчитать и спроектировать камерную нагревательную печь      со  стационарным подом и ее узел »

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель                                                                                Погребицкий К.О.      

студент 4 курса Гр. 104411                                                        

 

 

 

Руководитель                                                                               Ленкевич С. А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014

 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Механико-технологический факультет

 

Кафедра «Машины и технология обработки металлов давлением»

имени С.И. Губкина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе 

по дисциплине  «Расчет и конструкции нагревательных устройств»

Тема «Рассчитать и спроектировать методическую нагревательную печь малоокислительного нагрева      и ее узел »

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель                                                                                Погребицкий К.О.      

студент 4 курса Гр. 104411                                                       

 

 

 

Руководитель                                                                               Ленкевич С. А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014