Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Зміст

Вступ

Получение готового продукта в металлургии или машиностроении это очень длительный процесс, который лимитируется большим количеством переделов и операций по приданию требуемой формы изделия. Среди любой цепочки получения готовой металлической продукции всегда есть операция нагрева. При получении небольших изделий операция нагрева может быть выполнена в очень сжатый промежуток времени, а при нагреве изделий с большими габаритами нагрев может осуществляться в течение нескольких суток. В тяжелом машиностроении при обработке заготовки давлением нагрев производится несколько раз. В этих условиях проблемой является низкая удельная производительность нагревательных печей, что вынуждает, либо создавать огромный парк печей, либо интенсифицировать теплообмен.

1.Короткий огляд існуючих печей

Нагрівальна піч - пекти для нагріву твердих матеріалів з метою підвищення пластичності або зміни структури цих матеріалів. У подальшому викладі ми розумітимемо нагрівальні печі як печі для нагріву матеріалів під обробку тиском. Нагрівальні печі - найпоширеніший клас печей, оскільки вони широко застосовуються не лише в чорній металургії, але і в кольоровій металургії, в машинобудуванні.

На заводах чорної металургії для нагріву зливків і заготівель використовуються нагрівальні колодязі (нагрівальні печі) і методичні печі. Пекти з черенем викочування - піч, в якій завантаження і вивантаження металу робляться цеховим краном на подину, що викочується відносно стін і зведення печі. Цю піч використовують в тих випадках, коли маса садіння велика і має складну "архітектуру", наприклад, сажалки розташовується в декілька шарів. У розігрітій порожній печі піднімається заслінка і подина, спираючись на катки, викочується на майданчик перед піччю. Часто замість катків використовують колеса, що прикріплюються до рами подины і рухаються по спеціально укладених рейках. За допомогою підйомного крану на викачану подину укладається садіння металу в певному порядку. В цей час пальники не працюють, а стіни і зведення інтенсивно віддають теплоту випромінюванням на те місце, де тільки що стояла подина. Тому місце під подиной має бути теплоізольоване. Після завантаження усього садіння подина укочується обратно.

2. Імпульсне горіння і його порівняння з традиційними методами спалювання

Одна з головних функцій будь-якої системи управління горіння - це регулювання підведення тепла відповідно до потреб процесу. При імпульсному горінні підвод тепла регулюється модуляцією частоти включення в роботу пальника або пальників. Пальники працюють в режимі "великого" горіння впродовж контрольованого проміжку часу і потім циклічно перемикаються в режим "малого" горіння або повністю вимикаються. Цей цикл повторюється досить часто і проміжок часу, коли пальник працює в режимі "великого" горіння, потім в режимі "малого" горіння або відключена, управляється процесорним контроллером. Таким чином, імпульсне горіння може бути назване частотно-модульованим горінням. Кожен пальник управляється незалежно від інших пальників, що збільшує гнучкість і точність управління.

3. Переваги імпульсного горіння

Істотні переваги, пов'язані з імпульсним горінням, є прямим результатом запропонованого алгоритму управління, використаного в процесі горіння. Ці вигоди заслуговують ретельного пояснення і обговорення. Імпульсне горіння дійсно є великим досягненням в області спалювання газового палива.

Перевага, що отримується при імпульсному спалюванні, - точніше і гнучкіше управління основним процесом горіння. Будь-яка система горіння потребує ретельного контролю природного газу, повітря для горіння і у безпечному підведенні їх до пальників. Співвідношення повітря/газ має бути багатократне керованим, і кількість повітря і газу в цьому співвідношенні повинна варіюватися, щоб контролювати підведення тепла в систему і, таким чином, температуру. Як частотно-модульована (імпульсна), так і амплітудно-модульована (пропорційна) системи можуть це робити, але імпульсні системи роблять це набагато краще. Давайте обговоримо переваги імпульсного спалювання детально, акцентуючи увагу на тому, чому ці переваги можливі

  1. 1.Ограничения пропорциональных или амплитудно-модулированных системи
  2. 2.Импульсные или частотно-модулированные системы
  3. 3.Лучшая температурная однородность
  4. 4.Может быть достигнута большая гибкость управления технологическим процессо
  5. 5.Повышение производительности
  6. 6.Более высокое качество (изделия) и более низкие потери
  7. 7.Существенная экономия топлива
  8. 8.Безопасность работы

Рисунок 1 – Газовые горелки zic

Приклади застосування

Ступінчасте регулювання з системою пневматичного контролю співвідношення

При відкритті і закритті дросельної заслінки з електромагнітним приводом відбувається циклічне перемикання потужності пальника між максимальним і мінімальним навантаженням. Система пневматичного контролю регулятора співвідношення газ/повітря GIKB забезпечує рівність тисків газу і повітря.При цьому підтримується постійність об'ємних витрат газів. Робота на мінімальному навантаженні забезпечується байпасним гвинтом регулятора GIKB. Висока вихідна швидкість полум'я пальника сприяє рівномірному розподілу температури і хорошої циркуляції газів в печі, наприклад, в чорній і кольоровій металургії в печах термообробки грубої і тонкої кераміки.

Плавне регулювання з контролем повітря по зонах

Цей тип регулювання дає високу точність по температурі при низькій циркуляції газів, наприклад, в роликових печах в у виробництві грубої кераміки

Конструкція

Пальника складаються з наступних модулів: корпус пальника, газового вузла і керамічного насадка TSC. Така конструкція дозволяє легко пристосовувати пальники для різних технологічних процесів і вбудовувати їх в існуючі системи. При цьому монтаж і техобслуговування займають трохи часу і теплоагрегат модернізується в короткі терміни.

Рисунок 2 –Корпус горелки

Корпус пальника (пічний фланець) Корпус пальника призначений для монтажу на агрегаті і кріплення на нім газового вузла, керамічного насадка TSC і удлиннителя (при необхідності). Корпус пальника має отвір для підведення повітря на горіння. Тиск повітря може бути заміряний через штуцер для відбору тиску.

Рисунок 3 – Газови горилки

Перелік посилань

  1. Гущин. С. Н. Казяев М. Д. Расчеты горения топлива Учебное пособие Редакционно-издательский отдел УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, УГТУ-УПИ,8-й учебный корпус.
  2. Китаев. Б. И. Теплотехнические расчеты металлургических печей [Текст] / Б.И.Китаев, М.Д.Казяев, Б.Ф.Зобнин [и др.] - Москва.: Металлургия, 1970.- 528с.