Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования

Тм)+(изл.,нар.((Тизл.,нар.-Тм) (5)

Проверяем условие:

[pic],

(6)

где В - расход топлива, м3/с;

Тст - температура стендовой термопары,

К;

Тзт - температура зональной термопары,

К;

Тзадст , Тзадзт - задание по стендовой и зональной

термопары,

и определяем расход топлива на новом шаге по времени:

Если расход топлива изменился по сравнению с предыдущим шагом по времени,

то продолжаем расчет с п.3, если нет - с п.4.

Окончание расчета - по достижении заданного времени отжига. Технологический

режим ведется путем установления закона изменения во времени заданий

зональной и стендовой термопар:

Тзадст=f(() и Тзадзон=f(().

Данная математическая модель, как указывалось выше, была адаптирована для

КП КарМК в данном исследовании проведена адаптация к условиям работы КП ЛПЦ-

5 ММК.

Адаптация математической модели тепловой работы колпаковой печи

При адаптации математической модели к условиям ЛПЦ-5 ММК были приняты

следующие значения основных параметров, влияющих на длительность и качество

отжига в колпаковой печи. Эти значения приведены в табл. 8 -17.

Таблица 8

Данные по конструкции печи

|Колпак |Муфель |Внутренний |

|5735 |1605 |5400 |0.800 |1150 |800 |

Таблица 9

Футеровка колпака

|Толщина свода печи, |Толщина боковых стен, |Толщина горелочного |

|мм |мм |пояса, мм |

|130 |135 |230 |

Таблица 10

Циркуляция в колпаковой печи

|м3/ч | | | |

| | | | |м3/ч |

|14,000 |12,000 |2,000 |2,000 |23,000 |

Таблица 11

Отопление в колпаковой печи

|Максимум |Минимум |Температура |

|144,000 |1,100 |20,000 |1,300 |20 |

Таблица 12

Холодильники в колпаковой печи

|м2 | |0С |м3/с | |

|55,000 |20,000 |20,000 |1,800 |к муфелю |

Таблица 13

Состав природного газа, %

|СО2 |N2 |H2O |CO |H2 |H2S |CH4 |C2H6|C3H8|C4H1|C5H1|O2 |C2H2|

| | | | | | | | | |0 |2 | | |

|0,00|2,00|0,00|0,00|0,00|0,00|97,6|0,40|0,00|0,00|0,00|0,00|0,00|

|0 |0 |0 |0 |0 |0 | |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

Таблица 14

Режим отжига в колпаковой печи

|(задан| |а на | |ния |ния |горячи|овки |

| | |ь, | |время |(по |ом | |

| | | | |темпер|ой | | |

| | | | |ой | | | |

| |ьность|, | |ьность|, | | | | |

| |, час |0С | |, час |0С | | | | |

|870,00|6,00 |580,00|70,00 |10,00 |650,00|что |690,00|2,00 |150,00|

| | | | | | |е | | | |

Таблица 15

Начальные условия и параметры расчета для отжига

|Начальные условия |Параметры расчета (настройка) |

|400,000 |60,000 |300,000 |0,650 |0,990 |

Изменением настроечных коэффициентов (табл. 16), было обеспечено

соответствие реального и расчетного режима отжига в колпаковых печах ЛПЦ-5,

причем длительность нагрева и выдержки составляет 128 часов, а охлаждения -

63 часа.

Таблица 16

Настроечные коэффициенты

|Коэффициент |Коэффициент |Тст |Тк |

|торцом рулона |рулоне |Тзг |с |

|100 |300 |500 |700 |100 |300 |500 |700 |А |В |С |А |В |С |К |

|0С |0С |0С |0С |0С |0С |0С |0С | | | | | | | |

|1,30|1,40|1,50|1,60|0,00|0,00|0,00|0,00|0,05|0,05|0,90|0,10|0,80|0,10|0,70|

|0 |0 |0 |0 |2 |2 |2 |2 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

Таблица 17

Сведения о садки колпаковой печи (4 рулона)

|мм |высота |% |т |рулона, |-ного |газа, |

| |мм | | | | |его в |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|1,500 |1250 |0,97 |23,000 |975 |Серийные |30,000 |

|1,500 |1250 |0,97 |23,000 |975 |Серийные |20,000 |

|1,500 |1250 |0,975 |23,000 |975 |Серийные |15,000 |

На рис. 5 приведены кривые изменения коэффициента теплообмена к воздуху -

(. Начальное значение этого коэффициента равно 50, дальнейшее его изменение

приведет к сокращению процесса охлаждения. Чтобы достичь изменения скорости

процесса охлаждения рулонов под муфелем на 25 %, величина коэффициента (

должна равняться 82,53. Также на рис. 5 приведены кривые охлаждения, при

которых коэффициент теплообмена к воздуху соответственно равен 75 и 100.

Влияние коэффициента теплообмена к воздуху - ( на скорость охлаждения садки

колпаковой печи

[pic]

(=50 Вт /(м2(К), 2. (=75 Вт /(м2(К), 3. (=82.53 Вт /(м2(К), 4. (=100 Вт

/(м2(К)

Рис. 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Анализ потенциально опасных и вредных факторов, сопутствующих работе с

компьютером

В данном разделе проводится анализ потенциально опасных и вредных

производственных факторов, сопутствующих работе с персональным компьютером.

Анализ условий труда имеет основное значение для разработки мероприятий,

обеспечивающих защиту работающих от опасных и вредных производственных

факторов.

Результаты анализа потенциально опасных и вредных производственных факторов

представлены в табл. 18, в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 /7/.

Таблица 18

Потенциально опасные и вредные факторы

|Наименование |Используемое |Опасные и вредные |

|операции |оборудование |факторы |

|1 |2 |3 |

|Работа с ПК |Процессор, монитор, |Ультрафиолетовое |

| |защитный экран, |излучение, рентгеновское|

| |клавиатура |излучение, гиподинамия, |

| | |прямая и отраженная |

| | |блескость |

|Работа с ПК и принтером |ПК, принтер |Опасный уровень |

| | |напряжения в |

| | |электрической цепи, |

| | |замыкание которой может |

| | |произойти через тело |

| | |человека, U=220 В |

Продолжение табл. 18

|1 |2 |3 |

|Работа с сопутствующей |Учебники, тетради |Недостаток естественного|

|литературой | |освещения, пониженная |

| | |контрастность |

|Работа с принтером |Матричный принтер |Повышенный уровень шума |

| | |на рабочем месте |

Санитарно-гигиеническая и противопожарная характеристики помещений

машинного зала

Исследовательская работа проводится в машинном зале, расположенном в

подвале пятиэтажного здания и имеющем следующие размеры: площадь - 48 м2,

высота - 3,5 м2, объем - 168 м3. Стены зала кирпичные, покрыты штукатуркой

и краской. Пол покрыт линолеумом, потолок побелен.

Все оборудование, применяемое в машинном зале, соответствует «Санитарным

нормам проектирования промышленных предприятий /7/,/11/, /13/ и его

характеристики приведены в табл. 19.

Число одновременно работающих преподавателей и студентов не должно

превышать 14 человек. При этом на одного человека приходится 12 м3 объема и

3,48 м2 площади.

Категория работ - легкая. Работы производятся сидя за столом перед экраном

монитора, не связаны с переносом тяжестей, не требуют больших физических

усилий.

В машинном зале отсутствует избыток тепла, поддерживаются условия для

создания благоприятного микроклимата. Все данные по

климатическим условиям приведены в

табл. 20.

Таблица 19

Оборудование машинного зала

|Наименование оборудования |Количество, шт.|Площадь, м2 |

|Персональные компьютеры (ПК) |11 |6,5 |

|Принтеры |2 |1,7 |

|Столы для установки ПК |8 |24,0 |

|Столы преподавателей |2 |3,6 |

|Шкафы для хранения бумаг и дискет |2 |6,3 |

|Сейф |1 |0,6 |

|Стулья |18 |5,3 |

|ИТОГО: | |48,0 |

Таблица 20

Климатические параметры машинного зала

|Параметры |Значение |

|Температура воздуха в холодный период, 0С |20 |

|Температура воздуха в теплый период, 0С |22 |

|Относительная влажность воздуха, % |50-60 |

|Скорость движения воздуха, м/с |0,1 |

В качестве нагревательных приборов в холодный период года используются

водяные радиаторы с температурой воды до 80 0С.

В машинном зале предусмотрено естественное и искусственное освещение. Нормы

естественного освещения приведены в табл. 21, составленной по СНИП II-4-79

/20/ - /23/.

Искусственное освещение машинного зала представляет собой общее освещение

люминесцентными лампами. Нормы искусственного освещения приведены в табл.

22.

Электроснабжение машинного зала осуществляется присоединением к

низковольтной сети энергосистемы. По опасности поражения электрическим

током машинный зал относится к помещениям с повышенной опасностью. Возможно

одновременное касание металлического корпуса электроустановки и

заземленного трубопровода.

Выполняемые работы относятся пожароопасным категории «В».

Помещение по пожароопасности классифицируется как категории П1-1а, так как

в нем находятся сгораемые предметы: компьютеры, принтеры, шкафы, столы,

стулья. Здание имеет II степень огнестойкости. Стены и перегородки здания

несгораемые, имеют предел огнестойкости 0,25-0,75 часов. Для тушения пожара

в здании предусмотрены огнетушители ОП-5, для тушения электроустановок ОУ-

Проход между столами - 4 метра. Столы с компьютерами стоят вдоль стен.

Ширина выхода - 1,7 метра. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места

до выхода из помещения - 9 метров. Машины имеют закрытое исполнение. Это

удовлетворяет требованиям СНИП II-2-80 /21/.

Таблица 21

Нормы естественного освещения

| |мм |работ | | |о |го | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |

|Считыва-|0,5 | III |5 |III |1 |1 |5 |

|ние | | | | | | | |

Продолжение табл. 21

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |

|Работа с|1 |V |3 |III |1 |1 |3 |

|-рой | | | | | | | |

|Распечат|5 |V |3 |II |1 |1 |3 |

Таблица 22

Нормы искусственного освещения

| |зритель- |объекта с |ика |ь |ь |

| | | | |н-ная, |лк |

| | | | |лк | |

|Считывание |III |большой |средний |400 |200 |

|Работа с |V |средний |светлый |400 |200 |

| |V |средний |светлый |400 |200 |

Разработка мер защиты от выявленных опасных и вредных факторов

Расчет искусственного освещения

Необходимо улучшить освещенность машинного зала и пересмотреть количество

люминесцентных ламп.

Исходные данные: лампы - ЛБ 40; площадь зала - 48 м2; освещенность - 200

лк; высота подвеса - 3,5 м; коэффициент запаса - 1,5

Определяем суммарную мощность осветительной установки и количество

светильников методом удельной мощности.

Удельная мощность установки:

Py = 18 Вт/м2 ,

Суммарная мощность установки вычисляется по формуле:

Pх = Py(S,

(7)

где S - площадь зала, м2;

Px = 18(48 = 864 Вт

Количество светильников вычисляется по формуле:

N = Px/(Pл(n)

(8)

где Pл - мощность одной лампы, Вт;

n - количество светильников в лампе, шт.

N = 864 / (400(3) = 7

Результаты расчетов показали, что необходимо добавить один светильник к

шести имеющимся.

Защита от излучения мониторов

Для ослабления излучения мониторов установлены защитные экраны «SEPOMS F-

14SB» на монитор каждого компьютера. Количество защитных экранов - 11 штук.

Данные экраны позволяют снизить аккумуляцию статического электричества,

поглощают 100 % ультрафиолетового и рентгеновского излучения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

МЕНЮ

Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования