Файл: Несенчук А.П. Пламенные печи для нагрева и термообработки металла учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 190

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

С т р .

О т а в т о р о в

....................................................................................................... 3

В в е д е н и е .......................................................................................................

5

Г л а в а 1. Технология нагрева стали

1.1.Выбор температуры операции ковки, штамповки,прокатки или

 

термообработки ..............................................................................

7

1.2.

Учет влияния температурных н ап ряж ени й ............................

13

1.3.

Атмосфера в рабочем пространстве п е ч и ...........................

20

Г л а в а 2.

Общая характеристика печей

 

2.1.

Нагревательные п е ч и ..................................................................

25

2.2.

Термические п е ч и .........................................................................

31

2.3.Показатели интенсивности работы и экономическойэффективно­

 

 

сти пламенных нагревательных и термическихпечей . . .

34

Г л а в а 3.

Сжигание газообразного топлива

 

 

3.1.

Общие с в е д е н и я .........................................................................

40

 

3.2.

Общая характеристика газообразного топ лива......................

41

 

3.3.

Реакции г о р е н и я .........................................................................

54

;

3.4.

Расчет процесса го р е н и я ................................ ......

54

'345


3.5.

Принципы сжигания газообразного топлива........................................

 

 

59

3.6.

Температура в рабочем пространстве п е ч и ........................................

 

 

64

3.7.

Контроль процесса горения в промышленных печах (1 > ы ^ І)

69

3.8.

Горелочные у стр о й ств а ........................................................................

 

 

71

3.8.1. Кинетические газовые горелки без принудительной

подачи

воз­

 

 

духа ........................................................................................................

 

 

 

 

72

3.8.2. Мазутные горелочные

у стр о й ств а .....................................................

 

 

78

3.8.3. Кинетические

газовые

горелки с принудительной

подачей

воз­

 

 

духа ........................................................................................................

 

 

 

 

83

Г л а в а 4. Аэродинамика

и внешний теплообмен в рабочем

пространстве

 

 

пламенных печей

 

 

 

 

4.1.

Общие с в е д е н и я .....................................................................................

 

 

 

85

4.2.

Движение потока жидкостив рабочем пространстве печи .

.

86

4.3.Организация движения потока газов в рабочем пространстве

пламенных п е ч е й .....................................................................................

90

4.4.Внешний теплообмен и гидродинамическое сопротивление газо­

вого тракта пламенной п е ч и ................................................................

100

4.5.Гидродинамическое сопротивление газового и воздушного трак­

тов промышленной п е ч и .......................................................................

103

Г л а в а 5. Теплообмен в рабочем пространстве пламенных печей

 

5.1. Общие с в е д е н и я .............................................................................

106

5.2.Конвективный теплообмен в рабочем пространстве нагреватель­

 

ных

и термических

печей................................................................

 

 

 

 

107

5.3.

Тепловое излучение в рабочем пространстве п е ч и ...................

 

114

5.4. Общая постановка задачи о внутреннем теплообмене

 

121

5.5.

Расчет внутреннего

теплообмена при условии,

что

В і^В іКр

123

5.5.1.

Нагревание массивного

тела

классической

 

/ X

 

формы

I — =€[0,1;

 

 

dt

 

\

 

 

 

 

'

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

 

~ ~ ~

Ві^Вікр )

.......................................................................

 

 

 

 

 

 

dx

 

/

 

 

 

 

 

 

 

5.5.2. Нагревание

массивного тела

произвольной

формы /

х >0,1;

 

 

dt

 

dt

dt

 

dt

 

\

.

126

 

dx

=5^=0; —— ¥=0', —; — Ф0; — — ¥=0; В і ^ В і к р )

 

 

■ "

d x

â y

'

dz

 

 

 

 

5.5.3. Нагревание системы массивных тел классической формы при пе­

 

 

ременных термофизических константах ^ -^ -^ 0 ,1

и Ві^Вікр^

128

5.5.4. Нагревание массивных заготовок на монолитном поду методи­

136

 

ческих печем

 

 

 

 

 

 

346


5.6.

Расчет внутреннего теплообмена при В і< В іКр .

137

5.6.1. Нагревание

заготовок

или

изделии

при т

<0,1;

ВІ "С! Вікр

 

и rr=

const

 

 

 

 

 

 

138

5.6.2. Нагревание

заготовки

или

изделия

при

>0,1;

Ві<С Вікр

 

и /,-= const

 

 

 

 

 

 

140

5.6.3. Нагревание

заготовки

или

изделия

при

<0,1;

Ві <СВікр

 

и tTX

/ГТо+агтг .

 

 

X

 

140

5.6.4. Нагревание

заготовки

или

изделия

>0,1;

Ві<С Вікр

при -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

141

Г л а в а 6.

Нагрев металла

 

 

 

 

 

 

6.1.

Общие с в е д е н и я .....................................................................................

 

 

 

 

142

6.2.

Нагрев массивныхзаготовок (изделий)

в рабочем пространстве

 

п е ч и .......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

145

6.3.

Нагрев

тонких

з а г о т о в о к ................................................................

 

 

152

Г л а в а 7.

Химико-термическая обработка в контролируемых атмосферах

7.1.

Сущность метода

и его з а д а ч и ..........................................................

 

 

153

7.2.Взаимодействие атмосферы печи со стальными изделиями при

 

химико-термической о б р а б о т к е ..........................................................

156

7.3.

Насыщение поверхностного с л о я ...................................................

167

7.4.

Основные типы контролируемыхат м о с ф е р ........................................

175

Г л а в а 8.

Оборудование для химико-термической обработки

в контроли­

 

руемых атмосферах

 

8.1.Описание и технологическиеособенностиоборудования . . . 179

8.2. Регулирование процессанасыщенияуглеродом....................................

192

8.3.Расчет печей для химико-термической обработки в газовой ат­

мосфере ................................................................................................

196

8.4.Применение псевдоожиженных систем в процессах химико-тер­

 

мической о б р а б о т к и .............................................................................

215

Г л а в а 9.

Генераторы для приготовления

контролируемых атмосфер

9.1.

Эндотермические генераторы..........................................................

230

9.2.

Экзотермические генераторы..........................................................

234

347


9.3.Генераторы для приготовления богатого очищенного экзогаза

методом каталитической конверсии .............................................

241

9.4. Другие типы генераторов ..........................................................

251

Г л а в а 10. Эффективность использования топлива в промышленных печах

10.1.

Коэффициент

использования т о п л и в а .......................................

252

10.2.

Нормирование

расхода топлива и оценка эффективности

его

 

с ж и г а н и я ..........................................................................................

 

255

10.3.Экономия тепла топлива за счет подогрева компонентов рабо­

 

чей смеси продуктами сгорания, покидающими печь . .

.

260

10.4.

Общий и зональные тепловые балансы пламенных печей .

.

262

10.5.

Показатели, характеризующие экономичность работы печи

.

263

10.6.

Переменный режим работы промышленных печей . . . .

 

269

Г л а в а 11. Регенерация теплоты дымовых газов, покидающих печь

11.1.

Общие п о л о ж е н и я ...................................................................

271

11.2.

Топливный эквивалент п о д о гр е в а .........................................

272

11.3.Утилизация теплоты дымовых газов за счет установки рекупе­

ративного

теплообменника ..........................................................

 

274

11.4. Утилизация теплоты печных газов в котлах-утилизаторах . .

276

11.4.1. Газотрубные котлы-утилизаторы типа КУ (Г К ).....................

281

 

11.4.2. Пакетные

конвективные котлы-утилизаторы типа

КУ (ПКК)

281

Г л а в а 12. Автоматическое регулирование пламенных печей

12.1.Характеристика зоны печи как объекта автоматического регули­

рования ................................................................................................

285

12.2. Уравнение общей тепловой производительности печи. . . .

290

12.3.Распределение общей тепловой нагрузки между зонами пламен­

ной п е ч и ................................

■ . ...................................................

292

12.4.Регулирование температуры, соотношения «топливо — воздух»,

давления и защита рекуператора от п ер егр ева ................................

300

12.4.1. Регулирование температуры ................................................................

300

12.4.2. Регулирование соотношения «топливо — воздух» . . . .

307

348


12.4.3. Регулирование давления в зоне выдержки или камере печи . . 309

12.4.4. Защита рекуператора от п ер егр е в а .............................................

310

12.5.Схемы автоматического регулирования и контроля параметров

теплового режима п е ч е й .................................................................

310

Приложение

 

I. Таблица перевода единиц и з м е р е н и й .......................................

317

II.Таблица приставок для образования кратных и дольных единиц

измерений..........................................................................................

 

 

319

 

111.1. Температурный

критерий для поверхности

пластины . .

.

320

111.2. Температурный

критерий для поверхности

пластины при малых

 

значениях критерия Fo .................................................................

 

 

320

Ш.З. Температурный

критерий для средины пластины . . . .

 

321

111.4. Температурный критерий для средины пластины при малых зна­

 

чениях критерия F o .......................................................................

 

321

 

111.5. Температурный

критерий для поверхности

цилиндра . .

.

322

111.6. Температурный

критерий для поверхности

цилиндра при малых

 

значениях критерия Fo ................................................................

 

 

322

II 1.7. Температурный

критерий для средины цилиндра . . . .

 

323

III.8. Температурный критерий для средины цилиндра при малых зна­

 

чениях критерия F o

.............................................................................

 

 

 

 

 

323

IV.

Температурная зависимость изменения свободной энергии неко­

 

 

торых химических соединений при р = 1 а т а

[52] . . .

.

324

V.

Изменение

свободной

энергии (к а л / м о л ь )

при образовании

 

 

окислов из простых веществ при различных температурах

[77]

324

VI.

Температурная зависимость теплового эффекта и константы

 

 

равновесия важнейших химических реакций при р= 1

а т а

[52]

325

VII.

Значения

Г і —

-----

для

равновесных смесей

окиси

углерода

 

 

и углекислоты

Р C02

 

 

 

 

 

 

329

 

(по данным Смита) [7 5 ].......................................

 

 

 

 

, „ , т

г2=

РСН4

для

равновесных смесей

метана

и

водо-

VIII.

Значения

--------р 2 и2

 

 

 

 

[ 7 5 ]

 

 

 

 

330

 

рода (по данным Смита)

 

 

 

 

IX.

Интеграл

вероятностей................................................................

 

 

 

 

 

331

349