Тепловой конструкторский расчет нагревательной (термической) печи

1 259

cheshkin123

10 октября 2021

Формат файлов: AutoCAD, Word, dwg, doc
Кол-во чертежей: 2
Теги: Печь БНТУ
Категории: Чертежи проекты / Металлургия

Тип проекта	Учебный	Кол-во листов (чертежей)
Формат	AutoCAD, Word, dwg, doc	54 (2)

Тепловой конструкторский расчет нагревательной (термической) печи

Курсовой проект с чертежами расчетами и описаниями

Список чертежей:

Продольный разрез печи с шагающим подом
Поперечный разрез печи с шагающим подом

Технические характеристики печи:

Операция - нагрев под отжиг;
Производительность - 40 т/ч;
Температура операции - 820 °С;
Топливо - природный газ;
Теплота сгорания топлива - 35647 кДж/м3;
Размеры нагреваемых заготовок - 150x150x3000 мм
Рекуператор - металлический петлевой;
Температура подогрева воздуха - 150 °С;
Количество температурных зон - 2;
Количество отсеков горения - 2.

В данном курсовом проекте произведен конструкторский расчет термической печи под отжиг.

Термическая обработка является завершающей операцией в теплотехнологиях производства стальных и чугунных металлоизделий. К основным видам термообработки следует отнести закалку, отпуск, нормализованный отпуск и многие другие.

В данной проекте нагреву под отжиг подвергаются заготовки, имеющие форму параллелепипеда с размерами 150х150х3000 мм, которые изготовлены из качественной конструкционной углеродистой стали Ст40.

Цель данного курсового проекта состоит в тепловом конструкторском расчете толкательной методической нагревательной печи под прокатку. В связи с конструктивными особенностями заготовок нагрев осуществлялся по трехзонному графику. Лучистый теплообмен в рабочей камере значительно преобладал над конвективным, из-за большой толщины излучающего слоя и высокой температуры в пространстве печи. Во всех трех зонах значения эффективных коэффициентов теплоотдачи укладываются в допустимые пределы для соответствующих зон и составляют:

αэфф1 = 131,9 Вт/(м2.К), αэфф2 = 288,96 Вт/(м2.К).

Время нахождения заготовок в зонах печи составляет:

τ1=0,944 ч, τ2=0,009 ч.

Время нахождения заготовок в зонах печи влияет на расчетную длину каждой из зон печи.

Согласно расчету: L1 = 36,22 м, L2 = 0,35 м, L = 36,57 м.

В результате выполнения теплового баланса был определен необходимый расход топлива для нагрева садки.

Расходы топлива по зонам и суммарный расход составили:

B1 = 816 м3/ч, B2 = 293 м3/ч, B = 1109 м3/ч,

На основании необходимого расхода топлива были выбраны горелочные устройства для обогрева рабочей камеры: для первой зоны – 14 горелок MG3,1 455-1310kW, для второй зоны – 2 горелок MG3,2 530-2100kW.

Для подогрева воздуха-окислителя расчетная площадь теплообмена составила F=49 м2.

Для автоматического регулирования в каждой зоне установлены 3 блока: блок регулирования температуры теплового агрегата, блок соотношения «топливо – воздух», блок регулирования давления в печи.

Технический КПД печи составил 44,2 %. Фактический технический КПД составил 48,58%. Экономия теплоты топлива за счет использования рекуператора – 0,07, топливный эквивалент подогрева –1,29, снижение расхода топлива за счет использования рекуператора составил 100,1 м3/ч.