Организация испытаний нагревательной щелевой печи с размерами пода 1,276 Х 0,812 м (стр. 1 из 5)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Ивановский государственный энергетический университет

Кафедра теплофизики и энергетики высокотемпературных процессов

Организация испытаний нагревательной щелевой печи с размерами пода 1,276 Х 0,812 м

Пояснительная записка к курсовой работе

по курсу «Организация испытаний ТТУ»

Выполнил: студент гр. V-14^x

Долинин Д.А. Проверил: к.т.н., доц.

Гнездов Е.Н.

Иваново 2004

Оглавление

1. Формулирован ие задачи испытаний…………………………………………………………...	5
2. Разработка методики испытаний………………………………………………………………	5
2.1. Описание конструкции и режима работы печи……………………………………………	5
2.2. Тепловой баланс рабочего пространства печи….…………………………………………	6
2.3. Изображение схемы печи с расположением точек замеров………………………………	8
2.4. Составление таблицы контролируемых параметров и выбранных приборов…………..	8
2.5. Определение порядка проведения замеров, расположения рабочих мест испытателей, распределение обязанностей среди них……………………………………	8
3. Оценка погрешностей определения статей теплового баланса……………………………...	12
3.1. Ориентировочный расчет погрешностей определения приходных и
расходных статей теплового баланса………………………………………………………	12
3.2. Выявление наименее точно определяемых статей теплового баланса…………………...	19
3.3. Внесение изменений в список приборов…………………………………………………...	19
3.4. Составление рекомендаций по выполнению замеров……………………………………..	22
4. Безопасность проведения испытаний………………………………………………………….	22
4.1. Возможные причины несчастных случаев…………………………………………………	22
4.2. Опасные места около печного агрегата…………………………………………………….	22
4.3. Одежда испытателей, их поведение, маршруты движения……………………………….	22
4.4. Организация первой помощи при несчастном случае………………………….................	23
Библиографический список……………………………………………………………………...	25
Приложение……………………………………………………………………………………….	26

1. Формулировка задачи испытаний

Задачей испытания является составление теплового баланса кузнечной нагревательной щелевой печи и оценка погрешностей, определение статей теплового баланса.

2. Разработка методики испытаний

2.1. Описание конструкции и режима работы

Кузнечная печь с площадью пода 1,05

предназначена для нагрева прутков под высадку на ГКМ.

Режим работы печи зависит от марки стали. В печи нагревается легированная сталь, следовательно, скорость нагрева ограничена возникающими в металле температурными напряжениями. Нагрев прутков осуществляется в два периода:

1) Металл нагревается при пониженной температуре газа до тех пор, пока температура в тепловом центре металла не достигнет 500

;

2) После этого металл нагревают при максимальной температуре газа.

Производительность печи 420 кг/ч. Металл нагревается до температуры 1180

. Температура подогрева воздуха 350 . Воздух подогревается в радиационном щелевом рекуператоре.

Фундамент печи выполнен из бетона. Предусмотрена защита фундамента от воздействия высоких температур, для того, чтобы его температура не превышала 200

, между фундаментом и каркасом оставляется воздушный зазор.

Каркас печи металлическая конструкция, выполняющая 2 функции:

1) воспринимает и передает и передает на фундамент вес его основных частей;

2) воспринимает усилия со стороны футеровки и обмуровки при тепловом расширении в процессе эксплуатации.

Для эксплуатации печи используется рамный жесткий каркас, изготовленный из сортового проката цельносварным. Стойки и прогоны выполнены из двутавров и швеллеров.

В печи использована 3-х слойная обмуровка пода и 2-х слойная - стен и свода (огнеупорный слой-огнеупор легковес и теплоизоляция). Примем шамот А, шамот Б-теплоизоляторы. Для отопления печи используются 2 туннельные горелки типа БУГ-2 (блок управления горелками). С помощью этих горелок разогревается кладка, и получаем распределённый радиационный нагрев металла.

Печь имеет рабочие пространство с размерами пода 1,28*0,81м; площадью пода 1,05

и длинной1280мм. Форма свода - арочная(R=1276мм). Продукты горения отводятся из рабочего пространства печи по дымоотводящим каналам в дымовую трубу, перед этим отдавая часть теплоты нагреваемому в щелевом рекуператоре воздуху.

2.2. Тепловой баланс рабочего пространства печи

Тепловой баланс рассчитывается по результатам испытания для рабочего пространства печи с учетом подогрева воздуха в рекуператоре. Граница составления теплового баланса – внешние размеры обмуровки речи. Печь работает в стационарном режиме. Статьи теплового баланса измеряются в кВт. Для данной печи тепловой баланс имеет вид:

,кВт,

где

- химическая теплота топлива;

- физическое тепло воздуха;

- тепло экзотермических реакций;

- тепло, затраченное на нагрев металла;

- потери тепла с уходящими газами;

- тепло, уносимое охлаждающей водой;

-потери тепла излучением через открытое окно печи;

- потери тепла теплопроводностью через обмуровку печи.

Приходные статьи теплового баланса

По результатам опытов приходные статьи теплового баланса печи рассчитываются по следующим формулам.

- Химическая теплота топлива

, кВт,

где

- расход топлива, ;

- низшая теплота горения топлива, кДж/м³ .

- Физическое тепло воздуха

, кВт,

где

– расход воздуха на горение, ;

- температура воздуха, ;

- теплоемкость воздуха, .

- Тепло экзотермических реакций окисления Fe (на 90-95% до FeO в слабоокислительной среде) и примесей (Si, C, Mn) для малоуглеродистой стали

, кВт

- средняя величина угара металла в процессе нагрева, кг/(м²с);

- обогреваемая поверхность металла, ;

5652 - тепловой эффект реакции окисления металла, кДж/кг.

- масса сгоревшего металла с обогреваемой поверхности заготовки за время нагрева (принимается равной 2% от массы обогреваемого металла).

1) время нагрева принимаем равным 3600 секунд;

2) площадь обогреваемого металла при нагреве двух заготовок с размерами: диаметр 160 мм,

длина

,

, м²;