Последовательность разработки конструкции печи.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Камская инженерно-экономическая академия»
Расчет и проектирование нагревательных устройств
Методические указания к курсовой работе
по дисциплине «Нагрев и нагревательные устройства»
для студентов специальности 150201
«Машины и технология обработки металлов давлением»
и направления подготовки бакалавров 150700 «Машиностроение»
Набережные Челны
2011
Расчет и проектирование нагревательных устройств.
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» Составители: Шутова Л.А.,
Кужагильдин Р.С. – Набережные Челны: Издательство ИНЭКА, 2011. – 70с.
Методические указания разработаны с целью совершенствования учебного процесса и оказания практической помощи при выполнении курсовой работы по курсу «Нагрев и нагревательные устройства». Методические указания предназначены для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и направления подготовки бакалавров 150700 «Машиностроение».
Приведена методика расчета и проектирования элементов нагревательных устройств.
Рис. 18, табл. 37, библиогр. 8 .
Рецензент: к.т.н., доцент Жигулев И.О.
Печатается в соответствии с решением методической комиссии факультета автоматизации и прогрессивных технологий.
|
|
|
Камская государственная
инженерно-экономическая
академия, 2011 год
Содержание
Введение…………………………………………………..3
1. Расчёт и проектирование печей………………………..6
1.1 Исходные данные для расчёта……………………..6
1.2 Последовательность разработки конструкции
печи……………………………………………………….6
1.3Общая классификация пламенных нагревательных печей……………………………………………………...8
1.4Определение площади пода, высоты свода и основных размеров печи……………………………………………..9
1.5Расчёт несущих элементов нагревательных устройств…………………………………………………10
1.6Разработка эскизного проекта…………………….....17
1.7Составление уравнения теплового баланса и определение расхода топлива…………………………..21
1.8Проектирование топливо - сжигающих устройств…………………………………………………23
2. Проектирование электрических печей…………………28
|
|
|
2.1 Проектирование печи сопротивления и выбор электронагревателей…………………………………….28
2.2 Проектирование индукционных установок.
Расчёт индукторов……………………………………................32
2.3 Определение расхода электропечи………………...35
2.4 Выбор температурного интервала нагрева под пластическую деформацию…………………………....36
3. Теплообменные аппараты……………………………..40
Приложение: Справочные материалы………………..42
Список литературы…………………………………….75
Введение.
Нагрев заготовок под пластическую деформацию составляет часть технологического процесса ковки и горячей объемной штамповки. Нагрев способствует повышению пластичности металлов и сплавов, а следовательно увеличению степеней деформации, уменьшению технологических усилий деформирования. Для нагрева под пластическую деформацию и термообработку заготовок используются как пламенные, так и электрические нагревательные печи. Нагревательная печь представляет собой теплотехническое инженерное сооружение, к которому предъявляется ряд требований:
- простота конструкции;
- обеспечение необходимой температуры и режима нагрева;
- высокая тепловая экономичность;
|
|
|
- возможность применения средств механизации и автоматизации;
- автоматическое регулирование теплового режима;
- удобство и безопасность обслуживания при эксплуатации.
Выбор типа нагревательного устройства обуславливается производительностью, технологическим режимом нагрева, формой и габаритными размерами заготовок, видом сжигаемого топлива. Технологический режим нагрева определяет температуру печи, её атмосферу, степень равномерности распределения температуры в рабочем пространстве, точность регулирования температуры.
Целью курсовой работы по дисциплине «Нагрев и нагревательные устройства» является закрепление теоретических основ данной дисциплины и приобретение навыков расчёта и проектирования элементов нагревательных устройств, составление эскизного проекта печи.
Курсовая работа состоит из расчётно-пояснительной записки (35-40 страниц) и графической части
2-3 листа формата А1).
Расчётно-пояснительная записка должна содержать все необходимые расчёты по проекту нагревательного устройства и описание конструкций:
1. Титульный лист.
2. Задание на курсовую работу.
3. Введение.
4. Назначение проектируемого устройства.
|
|
|
5. Исходные данные к проекту.
6. Конструкторско-проектные расчёты.
7. Описание конструкции и принципа действия проектируемого нагревательного устройства
7. Выбор и проектирование нагревательных элементов
8. Заключение.
9. Список используемой литературы.
1. Расчёт и проектирование пламенных печей.
Исходные данные для расчёта.
Прежде, чем приступить к разработке проекта нагревательного устройства, необходимо собрать исходные данные для расчётов.
К ним относятся:
1. Технологический процесс штамповки или ковки, программа выпуска, тип производства.
2. 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 t п;
- 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.
4. Способ загрузки и выдачи заготовок.
5. Способ транспортировки нагреваемых изделий внутри печи.
6. Способ регулирования теплового режима.
Последовательность разработки конструкции печи.
Проект рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
1) Обосновать выбор типа печи с учетом требований технологии пластической или термической
обработки;
2) Обосновать выбор топлива и рассчитать его горение, определив потребное количество воздуха,
количество и состав продуктов горения, температуру горения;
3) Определить продолжительность нагрева металла. Продолжительность нагрева заготовок рассчитывают по известным формулам [2,3];
4) Рассчитать основные размеры печи с учетом требуемой производительности и
продолжительности нагрева;
5) 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;
6) Выбрать огнеупорные материалы, привести их основные характеристики;
7) Рассчитать тепловой баланс по эскизу печи и ее производительности, на основании которого
определить расход топлива или электроэнергии и КПД; печи;
7) Подобрать по справочникам и нормалям размеры топливо-сжигающих устройств или рассчитать
длину и сечение нагревателей для электропечей;
8) Обосновать использование теплообменных аппаратов и определить размеры рекуператоров или регенераторов;
9) Рассчитать механику газов, размеры дымовой трубы и выбрать вентиляторы;
10) Разработать чертежи печи (общий вид, деталировка);
11) Выбрать и рассчитать каркас, механизмы печи (толкатели, механизмы привода, конвейеры);
12) Выбрать тип контрольно-измерительных и регулирующих приборов и схемы автоматики;
13) 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.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 379; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!