Модернизация заслонки карусельной печи

В процессе открывания, расход сжигаемого воздуха всегда больше расхода  топлива, а расход топлива всегда больше в процессе закрытия.

Система управления сжиганием пропорциональна в  зоне контроля. Однако, для зон предварительного нагрева и зоны нагрева, оборудованных  стеновыми горелками, предусматривает  пропорциональное воспламеняющее устройство, где горелки могут работать также на уровне воспламенения определяемой системой контроля.

Зона предварительного нагрева и зона нагрева оборудованы  боковыми горелками, действующими с  пропорциональным контроллером воспламенения. Это позволяет горелкам всегда работать в запроектированных условиях, с обеспечением того, что соблюдается отношение воздух/топливо, и требуемая производительность воспламенения   нагревательного процесса. В простом режиме пропорционального контроля, когда воспламенение требуется 30%, каждая горелка будут работать на 30% от своего диапазона. В Пропорциональной системе 30% горелок будут работать на 100%, что обозначает запроектированную мощность, когда длина пламени и другие операционные параметры являются оптимальными.

Каждая горелка снабжена автоматическими клапанами на обеих линиях воздух/топливо для выполнения открытия сторон «Высокий», «Низкий», как затребовано контролирующим устройством.

Зоны выдержки оборудованы потолочными излучающими  горелками, характеризующимися плоским пламенем и высоким числом, поэтому они могут передавать тепло ко всей поверхности футеровки крыши и создает большую равномерность температуры в зоне.  

Азот подводится до точки захвата под давлением 6 бар, далее давление понижается до 2 бар для продувки газораспределительной сети.

Система трубопроводов  для подачи азота соединяется  с газораспределительной сетью  в различных положениях, чтобы  обеспечить продувку газовых труб для  безопасной работы печи и технического обслуживания труб.

Система сжатого  воздуха используется для питания устройств системы нагрева, в целях управления и безопасности.

Система инструментального  воздуха состоит из трубопроводов  и ручных клапанов для питания  пневматических возбудителей, фотодатчиков, ТВ камер и т.д.

Система автоматической смазки – двухлинейная система смазки составлена из насосной установки для густой смазки, трубопроводов, распределителей, гибких шлангов и концевых выключателей давления для подачи густой смазки на вращающие элементы печи (опорные, центровочные ролики, система привода вращения подины и т.п.)

Система прямоточной  воды состоит из трубопроводов и  ручных клапанов для подачи воды к  гидразатворам.

Система не прямоточной  воды состоит из трубопроводов, ручных клапанов, термоэлементов, элементов  регулирования потока, контрольных клапанов для подачи воды на диафрагмы, дымосос.

Клапан давления печи (шибер). Регулирование давления печи осуществляется при помощи пневматического  стального дроссельного клапана  с валом, охлаждаемым воздухом и  установленным после рекуператора.

Боковые люки установлены  по всему периметру печи, что позволяет  наблюдать за ходом работы горелок. Люки и их опоры сделаны из чугуна, оснащены клиновыми направляющими  для обеспечения герметичности  в закрытом положении (размер люка – 320х320мм).

Люки для технического обслуживания располагаются на уровне пода для обеспечения доступа к внутренней части печи в целях проведения технического обслуживания и ремонта.

Желоба с  гидравлическим уплотнением.

Желоба с  гидравлическим уплотнением установлены  в соответствии с внутренней и внешней окружностью печи для предотвращения попадания холодного воздуха в печь через отверстия между подвижным и неподвижным подом.

Трубопровод изготовлен из углеродистой стали и поддерживается промежуточной седловой опорой. Трубопровод оборудован фитингами, фланцами и сальниками. Весь трубопровод снаружи обшит минеральной ватой и покрыт оцинкованным листом, а также обеспечен компенсирующими элементами для термомеханических перегрузок.

Газовый трубопровод. Все трубопроводы изготовлены из бесшовных стальных труб и поддерживаются седловой опорой. Трубопровод оборудован фитингами, фланцами и сальниками для крепления оборудования. Входное давление: 2-3 бар. Давление после регулятора давления 1500 мм вод.ст.

Заготовками, которые  допустимо задавать в печь, являются заготовки с Ø210 и Ø300 мм и длиной в пределах от 1500 мм до 4500 мм.

 

 

2.2 Определение  параметров основных механизмов  карусельной печи

 

Механизм подъема  заслонок. Для подъема заслонок боковых  окон применяют рычажные механизмы.

Усилие прилагаемое к тяге, должно быть не более 10-12кг.

Усилие, которое  необходимо приложить к тяге рычага для поднятия к заслонки

 

                       (2.1)

 

Мощность привода  определяют по усилию , которое необходимо приложить к канату:

 

 

      (2.2)

 

где - диаметр начальной окружности цепного блока, см;

      - диаметр цепной стали, см;

       - диаметр цапфы цепного блока, см;

       -коэффициент трения скольжения в звеньях цепи, равный 0,25.

 

Усилие, которое  необходимо приложить к цепи для  открывания заслонки:

 

                              (2.3)

 

где -вес заслонки, кг;

      -угол, на который открывают заслонку, принимают равным в пределах

           35 ;

      -угол между направлением силы и заслонкой, открытой на угол ,

           гард; величина конструктивная;

     -коэффициент трения в шарнире поворота заслонки, принимаемый

          равным 0,1-0,2.

 

Механизмы для  загрузки и выдачи заготовки. В печах  с торцовой загрузкой заготовку  загружают в печь и транспортируют через нее с помощью винтовых или реечных толкателей.

При скорости проталкивания  до 0,05м/сек и усилии толкания до 70т можно применять винтовые толкатели.

Усилие толкания

 

                                           (2.4)

 

где -вес проталкиваемой заготовки;

     -средний коэффициент трения металла о под печи, принимаемый

          равным 0,6.

 

Мощность привода  винтового толкателя определяется:

 

                                 (2.5)

 

где -усилие проталкивания, кГ;

       -скорость проталкивания, м/сек

        -общий коэффициент полезного действия винта и привода.

 

 

 

Потери тепла  через под. Боров для удаления продуктов сгорания расположен под рабочим пространством печи и отделен от него сводом. Толщина свода равна 230мм, центральный угол , радиус свода . Площадь пода:

 

          (2.6)

 

 

 

Тепмпература  верхней поверхности пода , нижней поверхности пода . Средняя температура шамотного кирпича:

 

                                      (2.7)

 

Потеря тепла  через ролики. В камере 60 роликов. Потеря тепла с охлаждающей водой:

 

                  (2.8)

 

Потеря тепла  через фланцы роликов:

 

                            (2.9)

 

Суммарная потеря тепла:

 

        (2.10)

 

Определение толщины  и материала футеровки. Футеровку  камеры необходимо выбрать такой, чтобы  при минимальной производительности температура заготовки при выходе из камеры была не ниже . Средняя температура заготовки в камере

 

                                         (2.11)

 

При охлаждении заготовки от 850 до 700 , количество выделяемого тепла

 

          (2.12)

 

где - -средняя теплоемкость заготовки определяется по таблице.

 

Тепловой поток  через поверхность футеровки  камеры

 

 

                                 (2.13)

 

Условно принимаем, что все выделяемое лентой тепло  теряется через футеровку. Теплоотдающая  поверхность ленты

 

                                  (2.14)

 

Температура внутренней поверхности футеровки

 

(2.15)

 

Температура окружающей среды  . Средняя температура кладки

 

                                       (2.16)

 

Параметры системы  охлаждения рассчитываем на максимальную производительность печи. Воздухоохлаждаемые трубы, установлены с одной стороны ленты. Шаг трубы по длине камеры При таком шаге в камере будет

 

                                        (2.17)

Температура воздуха на входе в трубу .

Количество  тепла, оставляемого в камере лентой

 

   (2.18)

 

Поверхность труб на 1м длины камеры при однорядном расположении их ( )

 

                           (2.19)

 

Среднюю температуру  внутренней поверхности кладки принимаем равной 750 . Потери тепла через кладку

 

             (2.20)

 

Количество  тепла, которое необходимо отвести с 1 поверхности труб:

 

          (2.21)

 

Средняя температура  поверхности труб

 

    (2.22)

 

где - приведенная степень черноты системы.

 

Подбор центробежной муфты с колодками производится по следующим данным: мощность электродвигателя ; частота вращения ротора ; размеры конца вала электродвигателя ; ; пуск рабочего органа производится один раз в смену.

Номинальный момент электродвигателя

 

                                  (2.23)

 

Требуемый момент центробежной муфты

 

                               (2.24)

 

Примем по приведенным  выше соотношениям некоторые размеры  колодочной муфты

 

                                      (2.25)

 

                                          (2.26)

 

Вращающий момент центробежной муфты 

 

                                          (2.27)

 

Из этой формулы для заданных величин , и находим для пары сталь – асбестовая обкладка ( )

 

  (2.28)

 

Пусть D=120 мм, тогда

 

  (2.29)

 

Определим момент, передаваемый муфтой

 

 

что находится  в требуемом интервале.

По моменту  рассчитывают все детали центробежной и компенсирующей муфт.