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終稿步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐的設(shè)計計算與三維制圖畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-19 13:38本頁面
  

【正文】 dWorks2006還增加了扣合特征等。3) 對特征的操作這類特征有陣列和鏡像等,是對已有特征或者實(shí)體的操作,例如復(fù)制、移動等,通過這類特征的建立,能極大的提高工作的效率。4) 基準(zhǔn)類特征這類特征是輔助幾何特征,不產(chǎn)生實(shí)體,一般有輔助基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點(diǎn)等,在建立其他特征時,往往會用到這些參考他在。 參數(shù)化建模 參數(shù)化方法是產(chǎn)品模型修改和變形設(shè)計的需要,是設(shè)計自動化所采用的關(guān)鍵技術(shù)之一。實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的核心技術(shù)是:(1)構(gòu)造設(shè)計對象的參數(shù)化模型;(2)建立參數(shù)驅(qū)動機(jī)制?;谔卣鞯慕J墙陙頌閷?shí)習(xí)CAD/CAM集體化而發(fā)展起來的一種新型建模技術(shù),它一方面使設(shè)計及其相關(guān)應(yīng)用活動能利用特征元素含有的語義進(jìn)行宏操作和推理決策,另一方面又允許不同的應(yīng)用能按自身的含義來理解產(chǎn)品的構(gòu)成。 實(shí)體建模 “實(shí)體建?!庇袆e于傳統(tǒng)的2D繪圖或者3D曲面CAD模型,因?yàn)閷?shí)體模型是對象的集合,而每個對象又都是獨(dú)立的主體。實(shí)體建模的優(yōu)點(diǎn)是可以確定材料的特性。計算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫存儲著當(dāng)前零部件的結(jié)構(gòu)、特征,通過短時計算即可獲大量實(shí)體特征參數(shù)。同時,在設(shè)計過程的任何時候都可以獲得零部件的慣性矩、截面特性及其他多種相關(guān)特性。實(shí)體建模還允許在任何時候進(jìn)行零部件密度的操作,從而確定材料的特性。 左右二等軸測圖 主視剖面圖 預(yù)熱段左視剖面圖 均熱段左視剖面圖圖3. 5俯視剖面圖 4 爐窯綜合分析窯爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是使單位產(chǎn)品的燒成成本費(fèi)用最低。對于連續(xù)式窯爐,單位產(chǎn)品以小時產(chǎn)量(kg/h)計算。 爐頂 預(yù)熱段 A預(yù)頂=B L預(yù)= L預(yù)m2== m2m粘=2070103= tm輕=1000103= t加熱段 A頂加=B L加= L加m2 ==209 m2m鋁=2092070103= tm輕=2091000103= t均熱段 A頂均=B L均= L均m2 ==88 m2m粘=88= tm輕=881= t爐墻 預(yù)熱段 A預(yù)=A預(yù)端+A預(yù)墻=BH1+2H1L1=+2= m2m粘=2070103= tm絕熱板=260103= tm絕熱氈=260103= t加熱段 A加=2H2L2=2= m2m高=2400103= tm絕熱板=260103= tm絕熱板=260103= t均熱段 A均=A均端+A均墻=BH3+2H3L3=+2= m2m高=2400103= tm絕熱板=260103= tm絕熱板=260103= t耐火材料質(zhì)量及其耗資 粘土可塑料:m=+++=227 t輕質(zhì)隔熱保溫澆注料: m=++= t高鋁耐火澆注料: m=+53= t硅酸鋁纖維氈: m=++= t硅酸鋁纖維絕熱板: m=++= t 耐火材料費(fèi)用表種類單價(元/t)重量(t)耗資(萬)粘土可塑料410227輕質(zhì)隔熱保溫澆注料高鋁耐火澆注料硅酸鋁纖維絕熱板硅酸鋁纖維氈合計1500128085079012由于理論和實(shí)際有出入,耐火投資在計算的基礎(chǔ)上增大20%,則耐火材料費(fèi)用為%=32 萬2. 加熱爐鋼結(jié)構(gòu) 爐底鋼結(jié)構(gòu):它由10mm厚的爐底鋪板和大型工槽鋼的橫梁及立柱所組成。爐子兩端和兩側(cè)鋼結(jié)構(gòu):它是由6mm厚的爐墻鋼板與工槽鋼立柱焊接而成。爐子上部鋼結(jié)構(gòu):它是用中小型工字鋼和大型寬邊工字梁及其支撐立柱焊接而成。合計用鋼質(zhì)量約1080t,當(dāng)前改爐用鋼平均價格為2500元/t,所以鋼結(jié)構(gòu)耗資為10802500=270萬。上加熱段70個平焰燒嘴,型號為MRP200 230070=下加熱段16個直焰燒嘴,型號為MRRZ1000 312016=5萬上均熱段50個平焰燒嘴,型號為MRP160 223050=下均熱段16個直焰燒嘴(帶中心風(fēng)),型號MRRZ60 289016=燒嘴成本合計為:+5++=37萬4.風(fēng)機(jī)型號:926NO?16D 按照市場報價為5萬元。換熱設(shè)備成本由空氣預(yù)熱器和省煤器組成,造價按市場報價為每臺7—8萬元,估算人民幣為16萬??刂葡到y(tǒng)引進(jìn)美國MOD30儀表,及在MOD30基礎(chǔ)上構(gòu)成的MOD3206III級系統(tǒng) ,該設(shè)備用為 602萬。當(dāng)前按天津大無縫鋼管廠報價,約用管道鋼材52t,該部分耗資為52=125萬。煙囪高度為121m,造價約為20萬元。 測控及風(fēng)機(jī)耗資設(shè)備名稱數(shù)量價格(萬元)引風(fēng)機(jī)210控制類儀表按實(shí)際而定600顯示類儀表按實(shí)際而定90測量類儀表700計算機(jī)40監(jiān)控設(shè)備35剛才1107合計2582(1) 照明工程及防雷接地的費(fèi)用為7萬元;(2) 給排水設(shè)備及安裝費(fèi)用為3萬元;(3) 電氣設(shè)備及安裝費(fèi)用為195萬元;(4) 加熱爐本體設(shè)備及安裝費(fèi)用856萬元;(5) 施工人員的工程費(fèi)用為300萬元;(6) 儀表設(shè)備及安裝34萬元??傆嫞?582+7+3+195+856+300+34=3977萬元由于成本計算與實(shí)際有出入,和沒考慮的資金投入。為了不影響工程,在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大投資10%得總投資成本=3977110%=4375萬元。1. 加熱爐的收益主要由生產(chǎn)鋼坯來獲得。此加熱爐的爐子生產(chǎn)率為200t/h。爐子按一天工作20小時計算,除去維修時間,一年工作300天。此加熱爐運(yùn)行一年的產(chǎn)量為:20020300=106 t2. 按中國鋼材市場熱軋帶鋼鋼坯價格約為3550元/噸1063550=426000萬元;3. 每年運(yùn)行費(fèi)用(包括工人工資、日常檢修費(fèi)用等)約為3000萬元。4. 市場原材料價格為2800元/噸原材料費(fèi)用:1062800=336000萬元。5. 消耗燃料量為:B24300=2953024300=108 m36. 稅費(fèi)按所賣鋼坯價格的17%算,則所交稅錢為42600017%=72420萬元;7. ,消耗燃料的費(fèi)用:108=4678萬元。所以所得收益s=426000 3000336000467872420=9902萬元同時我們按軋制所得為7成,加熱爐工種為3成收益,即有:S=9902=2970萬元。3.投資回收期投資回收期=4375/2970=、環(huán)保分析工業(yè)爐是耗能大戶,其能耗占全國總能耗的1/4,占工業(yè)總能耗的60 % 。工業(yè)爐中燃料爐能耗占工業(yè)爐總能耗的92 % ,其中固體燃料約占70%,液體燃料約占20 % ,氣體燃料約占10 % 。電爐按臺數(shù)計算占45%,而能耗僅占工業(yè)爐總能耗的8 % 左右??梢姡剂蠣t在我國工業(yè)爐中起了舉足輕重的作用。它必須滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和少污染的生產(chǎn)目標(biāo)。本設(shè)計的節(jié)能從下幾個方面著手進(jìn)行:(1)改善燃料燃燒狀況 燃燒裝置是燃料爐的“心臟”,要求它高效、節(jié)能和高性能。從80 年代至今,我國成功地自行開發(fā)、研制了多種適合國情的燃燒裝置,本爐采用平焰燒嘴和低壓渦流燒嘴。既能達(dá)到高效節(jié)能,又能實(shí)現(xiàn)低污染,并能適應(yīng)多種工藝要求,保證爐內(nèi)溫度均勻,滿足加熱溫度曲線,控制爐內(nèi)氣氛,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)高效余熱回收技術(shù)及裝置的應(yīng)用 工業(yè)爐在完成工藝任務(wù)時,產(chǎn)生大量余熱,如不即時回收利用,馬上“煙消熱散”,不可再利用燃料爐中煙氣帶走的熱量占總供熱量的30%~70 % ,充分回收余熱,節(jié)約燃料,是爐子節(jié)能的重要途徑。一般助燃空氣溫度每提高100oC,可節(jié)約燃料5 % 。據(jù)調(diào)查(1 億t 耗能基數(shù)), % 。(3)采用新型爐用材料,優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu) 工業(yè)爐爐襯的蓄熱和散熱,一般占爐子總能耗的20% ~45% ,選用節(jié)能型的耐火材料可減少爐體的蓄熱和散熱損失,提高熱效率。例如,選用耐火纖維替代耐火粘土磚做爐襯材料可以節(jié)約能源35% 左右。(4)提高熱工檢測與控制水平 對燃料爐而言,各種熱工參數(shù)的檢測與控制是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要措施。在機(jī)械行業(yè),一些較大的臺車式爐、環(huán)形爐和步進(jìn)式爐,基本實(shí)現(xiàn)了流量、壓力、溫度的自動檢測與過程控制。據(jù)統(tǒng)計,其中有30% 由于元件與儀表性能不穩(wěn)定,維修不及時,操作人員未培訓(xùn),不能堅(jiān)持使用。對于大量小型室式爐而言,除溫度要求高,有溫度指示儀表外,一般為人工憑經(jīng)驗(yàn)操作?,F(xiàn)在不少工廠采用工業(yè)計算機(jī)對生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全面管理,人機(jī)對話,收到了很好的效果。環(huán)境保護(hù)是全人類都關(guān)心的話題,只有保護(hù)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,我國從法律上進(jìn)行規(guī)范化,實(shí)行“一票否決制”,生產(chǎn)中環(huán)保不達(dá)標(biāo),實(shí)行限期改造、停產(chǎn)、甚至搬遷,因此在工業(yè)爐改造中環(huán)保是焦點(diǎn)。不同燃料燃燒所生成的C02數(shù)量不同,燃燒1kg煤炭產(chǎn)生的CO2,是天然氣的近2倍。燃燒100億m3,天然氣與燒同熱量煤炭比,減少CO22500萬t,S0220萬t,NOx12萬t。所以應(yīng)盡可能選用天然氣、油或煤轉(zhuǎn)化成氣體燃料,淘汰直接燃煤。NOx是在高溫燃燒條件下產(chǎn)生的,因此要做到:①組織好爐內(nèi)燃燒,避免局部高溫。②采用高溫低氧燃燒技術(shù)。高溫低氧燃燒,就是在高溫條件下,爐膛中的氧含量大大小于空氣中正常含氧量,在整個爐膛中進(jìn)行迷漫性的空間燃燒,不形成傳統(tǒng)的矩形火焰,燃燒完全,溫度均勻,加熱質(zhì)量好,煙氣中NOx含量很低。減少燃耗工業(yè)爐排放的污染物數(shù)量與燃燒的燃料量成正比,因此減少工業(yè)爐的燃料消耗量也就是減少污染物的排放量。5 總 結(jié)在4個月的設(shè)計時間里,在指導(dǎo)教師邢桂菊老師的安排下,我們參加了鞍山洪川特種鋼管廠、鞍山太陽鍛造、及鞍鋼中厚板廠的現(xiàn)場實(shí)習(xí)。通過現(xiàn)場實(shí)習(xí),我們進(jìn)一步了解了鋼材實(shí)際生產(chǎn)中過程,緊密地將書本上的理論知識與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來,做到了理論聯(lián)系實(shí)際。設(shè)計中,充分應(yīng)用以前學(xué)過的傳熱學(xué)、流體力學(xué)、燃燒學(xué)、工業(yè)爐、計算機(jī)應(yīng)用等課程知識,并且提高了獨(dú)立思考、分析和解決問題的實(shí)踐能力。對步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐進(jìn)行了設(shè)計計算,通過設(shè)計計算,基本掌握了在設(shè)計過程中一些重要參數(shù)的確定方法,例如加熱爐尺寸的確定、換熱器的選擇、排煙系統(tǒng)以及供風(fēng)系統(tǒng)的阻力計算、燒嘴和其它標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇等。本設(shè)計中采用汽化冷卻的方式,汽化冷卻的給水都是經(jīng)化學(xué)處理的軟水,可延長支撐梁和立柱的使用壽命,可減輕鋼坯黑印、改善鋼坯溫度的均勻性,可回收蒸汽,具有顯著的節(jié)能效益和節(jié)水效益。本文采用SolidWorks軟件對所設(shè)計的爐子進(jìn)行三維繪圖,直觀明了,對路子內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以通過剖面圖以立體形式體現(xiàn)。但在學(xué)習(xí)SolidWorks軟件時,遇到了不小的困難 。起初,由于平日里經(jīng)常畫二維圖形,所以缺乏空間想象能力,在視圖平面和特征形成這個環(huán)節(jié)中反復(fù)做了聯(lián)系。比如掃描,是根據(jù)一個設(shè)定的輪廓沿著設(shè)定的路徑形成一個實(shí)體,實(shí)例里面做的是一個管道支架,管道就是沿著橫軸把一個圓面延伸成一條管道,相當(dāng)于把圓沿著管軸不斷的掃描。就這樣,我克服了一個一個的困難,于是對該制圖越來越有興趣。當(dāng)前鋼鐵形式較為嚴(yán)峻,為能夠盡快闖過這個嚴(yán)冬,我們必須在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上加大節(jié)能減排力度,而提高能源利用率能極大的節(jié)省成本,節(jié)省能源,設(shè)計過程中采用了省煤器和空氣預(yù)熱器,在預(yù)熱空氣的基礎(chǔ)之上也將煤氣預(yù)熱到較高溫度,再進(jìn)行燃燒,提高了理論燃燒溫度,能夠有效提高能源利用率。燒嘴設(shè)計方面采用上下兩側(cè)加熱和,改善了鋼坯加熱質(zhì)量,改善了鋼坯加熱的均勻性,提高鋼坯質(zhì)量,增加了市場競爭力,增加了抵御經(jīng)濟(jì)危機(jī)的能力。同時在最后對該加熱爐進(jìn)行了整體的環(huán)保、節(jié)能及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析。通過對爐子建造成本、鋼材成本以及營銷成本和鋼材市場價格的分析,這樣,保證了使?fàn)t子在短時間內(nèi)由回收成本到盈利有了理論保證。此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題,開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間,查找資料,老師指導(dǎo),與同學(xué)交流,反復(fù)修改論文和工程圖,每一個過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過這次實(shí)踐,我了解了加熱爐的設(shè)計過程,熟悉了加熱爐的的設(shè)計步驟,鍛煉了工程設(shè)計實(shí)踐能力,培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固,同時也是走向工作崗位前的一次熱身。 畢業(yè)設(shè)計收獲很多,比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時,仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力,對材料的不了解,等等。這次實(shí)踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱,使我明白自己知識還很淺薄,雖然馬上要畢業(yè)了,但是自己的求學(xué)之路還很長,以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己 成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人,為中國鋼鐵工業(yè)添上自己的微薄之力。致 謝在這一年的設(shè)計時間里,我有幸加入到邢老師的工作室中,這期間我學(xué)到了很多東西。在專業(yè)知識方面,我鞏固了之前的基礎(chǔ)知識。在老師的知道下,我又深入學(xué)習(xí)了SolidWorks三維工程制圖軟件。感謝邢老師這一年中對我學(xué)習(xí)、生活上的幫助和諄諄教誨。同時,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)是我最好的學(xué)習(xí)榜樣。感謝在工作室的學(xué)哥學(xué)姐,和同學(xué)給予我的熱心幫助和支持。向四年中所有傳授過我知識的所有老師表示感謝,向思念中所有幫助過我的人表示感謝,祝你們身體健康,工作順利。參考文獻(xiàn)[1] 沈維道,蔣智敏,(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1995,2945.[2] (第二版)[M
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