Агломерационная машина

Расчет сужающего устройства

Данный метод измерения  расхода основан на зависимости  перепада давления в неподвижном сужающем устройстве (СУ), устанавливаемом в трубопроводе, от расхода измеряемой среды. Это устройство следует рассматривать как первичный преобразователь расхода. Создаваемый в сужающем устройстве перепад давления измеряется дифманометром], который может быть показывающим со шкалой в единицах расхода. При необходимости дистанционной передачи показаний дифманометр снабжается преобразователем, который линией связи соединяется с вторичным прибором и другими устройствами. Метод измерения расхода является наиболее отработанным. Сужающие устройства и дифманометры для них выпускают все крупнейшие приборостроительные фирмы мира. Для измерения расхода пара, газа, жидкостей в трубопроводах диаметром свыше 300 мм в основном используется этот метод.

Рассматриваемый принцип измерения  заключается в том, что при протекании потока через отверстие сужающего устройства повышается скорость потока по сравнению со скоростью до сужения. Увеличение скорости, а следовательно, и кинетической энергии вызывает уменьшение потенциальной энергии и соответственно статического давления. Расход может быть определен при известной градуировочной характеристике G = (∆р) по перепаду давления ∆р на сужающем устройстве, измеренному дифманометром.

К числу специальных относятся стандартные диафрагмы для трубопроводов с внутренним диаметром менее 50 мм. Сужающие устройства, не относящиеся к тгим двум группам, называются нестандартными. Градуировочная характеристика стандартных сужающих устройств определяется с помощью расчетов без индивидуальной градуировки. Этот момент обусловил широкое применение данного метода для измерения расходов воды, пара, газа в трубопроводах больших диаметров. Градуировочные характеристики нестандартных сужающих устройств определяются в результате индивидуальной градуировки.

Этому методу присущи следующие  недостатки:

1. узкий динамический диапазон, не превышающий трех-пяти 
   при использовании одного дифманометра;
2. диаметр трубопровода должен быть более 50 мм, в противном 
   случае необходима индивидуальная градуировка;
3. значительные длины линейных участков;
4. наличие потери давления.

В качестве стандартных сужающих устройств для измерения расхода жидкостей, газов и пара используются диафрагмы, сопла и значительно реже трубы и сопла Вентури Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц. Диапазон рабочих чисел Re зависит от относительного диаметра СУ и для диафрагмы он составляет от 10⁵ до 10⁸.

Оснащение теплотехническими измерениями и приборами

Мартеновские печи оборудованы  контрольно-измерительными и регулирующими приборами и устройствами для полного автоматического контроля и регулирования тепловой работы. Осуществляется контроль и автоматическое регулирование следующих основных   операций:

 

Рис. 1. Давлевие газов  в рабочем пространстве мартеновской печи

 

Подачи топлива в печь и горения  топлива. В зависимости от периода (завалки, плавления, кипения) автоматически поддерживают определенный расход топлива. Если отдельные элементы печи (свод, верхние ряды насадок регенераторов) перегреваются, то подача топлива автоматически уменьшается. В соответствии с изменением количества подаваемого в печь топлива изменяется расход воздуха. Соотношение между расходом топлива, воздуха и кислорода поддерживается таким, чтобы обеспечить   полное  сгорание   топлива   в   рабочем   пространстве   печи.

Поддержания на определенном уровне давления газов в рабочем пространстве печи. При нормальной работе печи давление газов в рабочем пространстве подчиняется определенным закономерностям (рис. 8.20). Если давление в рабочем пространстве печи возрастает (давление в печи непрерывно замеряют иод сводом), то газы через гляделки и неплотности начинают выбиваться из печи; в этом случае регулирующий шибер в борове автоматически поднимается. Если давление снижается, то шибер опускается, сопротивление возрастает и давление повышается; если этого не произойдет, то в печь будет в больших количествах подсасываться холодный воздух и показатели тепловой работы печи ухудшатся. Обычно давление под сводом составляет 19,6—24,5 Па.

Перекидки клапанов. При нагреве  одной пары насадок и охлаждении другой, а также при нагреве  свода наступает момент, когда  наиболее целесообразно изменить направление движения газов (этот момент определяют специально проводимыми предварительными исследованиями). При этом подача топлива и воздуха в одну пару насадок автоматически прекращается и они направляются в другую пару насадок. Перекидка клапанов в периоды, когда шихта хорошо воспринимает тепло, а следовательно, насадки и свод не перегреваются, совершается каждые 20—30 мин. По мере нагрева перекидки учащаются и в период доводки плавки перекидка клапанов происходит через каждые 5—10 мин.

Распределения продуктов сгорания между насадками регенераторов. Чтобы не допускать неравномерного нагрева газового и воздушного регенераторов, количество горячих продуктов сгорания, направляемых в тот или иной регенератор, регулируют при помощи специального регулирующего шибера, устанавливаемого в воздушном борове (борове от воздушного регенератора).

Кроме рассмотренных, разработаны  схемы для автоматического определения  степени усвоения шихтой тепла в  каждый данный момент плавки (мгновенное теплоусвоение), количества накопленного шихтой тепла от начала плавки, скорости окисления (выгорания) углерода, концентрации углерода (и других примесей) в любой момент плавки, коэффициента полезного теплоиспользования, а также методы непрерывного замера температур металла и др. Знание величины теплоусвоения позволяет автоматически регулировать скорость завалки в соответствии с накоплением тепла шихтой, а также автоматически определять оптимальную тепловую нагрузку в различные периоды плавки; знание скорости окисления углерода в каждый данный момент позволит оценивать ход плавки и получать данные для регулирования подачи кислорода,  топлива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте был произведен полный расчет агломерационной машины, рассмотрена конструкция, определены основные размеры агломерационной машины и приведен пример расчета материального и теплового балансов. Так же рассчитано сужающее устройство.

 

Список  литературы

1. Преображенский   Теплотехнические  измерения и приборы //Металлургия,  М., 1978.

2.Иванова  Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С.  Теплотехнические измерения и приборы. Учебник для вузов, //Издательский дом МЭИ, М., 2008, 460 с.

3. Гальнбек  А.А., Шалыгин Л.М., Шмонин Ю.Б. Расчеты  пирометаллургических процессов и аппаратов цветной металлургии // Металлургия, Челябинск, 1990. 448 С.

4. Селезнев А.Е. Оборудование агломерационных фабрик черной металлургии.- М.: Металлургиздат, 1960.- 320 с.

5. Вегман  Е.Ф.Доменное производство //Справочник в 2-х томах. Металлургия, М., 1989.495с.