Ванная печь

Аннотация

 

 

Данный курсовой  проект по теме «Ванная печь для производства тарного стекла производительностью 120 т/сут.» состоит из следующих разделов: введения, обоснования выбора теплового агрегата, патентного поиска, краткого описания конструкции и работы агрегата, расчета основных размеров теплового агрегата, расчета горения топлива, составления теплового баланса, расчета удельного расхода топлива и тепла, расчета необходимого напора в агрегате, подбора тягодутьевого оборудования, правил безопасной эксплуатации, охраны труда и окружающей среды, заключения, списка использованных источников, приложении и графической части. Пояснительная записка изложена на 44 страницах, включает: 4 таблицы, 1 рисунка и 47 формулы. Список использованных источников содержит 10 наименований.

Графическая часть представлена листом формата  А1 на котором изображена ванная печь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

	Аннотация	3
	Введение	8
1	Обоснование выбора теплового агрегата	9
2	Патентный поиск	12
3	Краткое описание конструкции и работы агрегата	24
4	Расчет основных размеров теплового  агрегата	27
5	Расчет горения топлива	29
6	Составление теплового баланса	30
7	Расчет удельного расхода топлива  и тепла	31
8	Расчет необходимого напора в агрегате	32
9	Подбор тягодутьевого оборудования	33
10	Правила безопасной эксплуатации, охраны труда и окружающей среды	35
	Заключение	43
	Список использованных источников	44
	Приложение А
	Приложение Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормативные ссылки

 

 

ГОСТ  22551-77 Песок для стекольной промышленности

ГОСТ 23672-79 доломит  для стекольной промышленности

ГОСТ 23671-79 Известняк  кусковой для стекольной промышленности

ГОСТ 5100-85 Сода кальцинированная техническая

ГОСТ 6318-77 Натрий сернокислый технический (сульфат  натрия)

ТУ 5726-036-00193861-06 Материалы полевошпатовые

ГОСТ 828-77 Натрий азотнокислый технический (натриевая  селитра)

ГОСТ 10117-2001 Бутылки для пищевых жидкостей;

ГОСТ 12.4.125-83 «ССБТ. Средства коллективной защиты от воздействия механических факторов»

ГОСТ 12.2.049-80 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования»

ГОСТ 12.2.061-81 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначения и  сокращения

 

 

СФМ – стекло формовочная машина

МВЦ – Машино ванный цех

ОТК – отдел  технологического контроля

ОВПФ - опасные  и вредные производственные факторы 

ПРУ - противорадиационные  укрытия.

ПВМ - прессовыдувная машина

МП - механический питатель

СТ - стандарт

ПТУ – профессионально - техническое  училище

ПТШ – профессионально - техническая  школа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определения

 

 

Стекловаренная  печь – замкнутое сооружение из огнеупорных материалов, представляющее ванну, в которой под действием  тепла от сгорания газа смесь шихты  и стеклобоя превращается в стекло. Процесс стекловарения непрерывен.

Объем печи – вес стекломассы, находящейся  в печи непрерывного действия. Учитывается  стекломасса, находящаяся и в  выработочном канале.

Производительность  печи – общий вес стекла, вырабатываемый из печи за 24 часа. Включает в себя основную продукцию и технологические  отходы. Может выражаться часовой  производительностью.

Шихта –  смесь сырьевых материалов.

Стеклобой – технологические отходы производства, добавляются к сырьевым материалам для варки стекла.

Силикатообразование. Для этого этапа характерно то, что к концу его в шихте уже нет отдельных составляющих элементов (отдельно песка, соды, мела и т.д.), большинство газообразных веществ из  шихты улетучилось, составляющим части претерпели ряд физических и химических изменений и основные химические реакции в твердом состоянии между компонентами шихты закончены. К концу силикатообразования шихта превращается в спекшуюся массу, состоящую из силикатов и кремнезема. Для обычных натрий-кальций-кремнеземистых стекол этот этап завершается при 800-900 ⁰С.

Стеклообразование. К концу стеклообразования масса становится прозрачной; в ней уже отсутсвуют непроваренные частицы шихты. При этом, однако, стекломасса еще пронизана большим числом пузырей и свилей, продолжают оставаться неоднородной. Для обычных стекол этот этап завершается при 1150-1200 ⁰С.

Осветление. Стекломасса, становясь менее вязкой, освобождается от видимых газообразных включений. Для обычных стекол осветление завершается при 1400-1550 ⁰С. Вязкость стекломассы при этом составляет примерно 100 пуазов.

Гомогенизация. Стекломасса длительное время выдерживается при высокой температуре. К концу этапа она освобождается от свилей и становится однородной. Гомогенизация обычных стекол заканчивается при температурах более низких, чем температуры, которые необходимы для осветления.

Студка стекломассы. На данном этапе температуру стекломассы снижают на 200-300 ⁰С, с тем чтобы создать необходимую вязкость при выработке(формовании) стеклоизделий.

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Стекольная  промышленность - отрасль промышленности, занятая производством листового, архитектурно-строительного, оптического, светотехнического, электротехнического, тарного стекла, бытовой посуды, стекловолокна и других материалов и изделий из стекла. Производство стекла возникло в глубокой древности, как ремесло получило распространение в средние века. Заметное развитие стекольного производства наблюдалось на рубеже 19 и 20 веков, особенно в США, Великобритании, Франции.

Лидер стекольной промышленности Казахстана компания «САФ». Производство стеклотары «Стекольной  Компанией «САФ» в Республике Казахстан была основана в апреле 1999 года.

Решение задач  технического перевооружения стекольной промышленности, обеспечение высокого качества ее продукции и доведение  ее до уровня мировых стандартов диктует  необходимость подготовки новых  технических кадров для стекольной промышленности и повышения квалификации имеющихся в промышленности кадров. В передовых технически развитых странах на стекольных предприятиях работают составные цеха - автоматы, управляемые одним–двумя операторами, имеется большое количество фирм, выпускающих специальное оборудование для приготовления шихты, высокопроизводительные смесители, автоматические дозаторы, грануляторы стекольной шихты, бункера для хранения шихты нового типа и многое другое[4].

В настоящее  время стекла разных составов, видов  и назначения заняли особую нишу в  жизнедеятельности человека. Стекла незаменимы как в быту – для  остекления зданий, сооружений, транспортных средств, так и в различных  отраслях пищевой и химической промышленности - трубы, аппараты и реакторы из стекла. Высокопрочные стеклянные нити, вытянутые  из расплава стекла используют для  изготовления технических тканей - химически стойких, электро-, тепло- , звуко- и гидроизоляционных, а также в качестве арматуры при изготовлении стеклопластиков и бетонов. Стеклянные нити используют и в качестве световодов. Кроме этого, в повседневной жизни мы часто сталкиваемся с такими предметами обихода, как стеклянная посуда, бутылки, банки, электролампы, осветительная аппаратура, зеркала – все это необходимые предметы нашего быта. В связи с этим, актуальность развития стекольной промышленности в нашей стране достаточно велика.

Острейшие экологические  проблемы требуют расширения использования  в технологическом процессе варки  стекла различных технологических отходов, в первую очередь вторичного стекольного боя. Это требует знания приемов его использования и принципов обогащения.

Одной из основных и важных стадий технологического процесса производства стекла является варка  стекла, которая осуществляется в  стекловаренных печах.

В стекольной промышленности наиболее распространены непрерывно действующие ванные печи. Их применяют для варки и выработки, тарного стекла. Эти печи более  экономичны, производительны и легко  поддаются механизации и автоматизации.

Выделяют  ванные печи с общим бассейном, в котором зоны, соответствующие отдельным стадиям варки, не отделены друг от друга, и печи с резко разделенными зонами.

Работа печей разного  типа характеризуется производительностью, коэффициентом полезного действия и расходом тепла на варку стекла. Работа каждой отдельной печи характеризуется  определенным режимом, который зависит  от расхода тепла, давления и состава  газов. В зависимости от температуры  по отдельным зонам печи устанавливают  расход топлива. Уровень температуры  определяют разностью приход-расход тепла: чем больше эта разность, тем  выше температура печи.

Тепловое напряжение зависит  от ряда причин: количества топлива, его  теплотворной способности, полноты  сгорания, температуры и количества воздуха, используемого для горения.

Расход тепла для поддержания  одной и той же температуры  в печи тем больше, чем больше потери тепла с отходящими газами, через неплотности кладки.

Давление и состав газов  в печи определяется расходом топлива  и воздуха, сгорающих в печи.

В связи с выше изложенным, предлагается проект ванной печи для  производства тарного стекла, с использованием в качестве топлива газ Газлинского месторождения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Обоснование выбора теплового  агрегата

 

 

По принципу ведения технологии варки стекла печи бывают периодического и непрерывного действия, а по конструкции печи периодического действия разделяются на горшковые и ванные.

Непрерывно  действующие печи бывают только ванные. Варка стекла требует затрат большого количества тепла. Это тепло передается стекломассе сжиганием в печи топлива или пропусканием через  стекломассу электрического тока. Основными  видами применяемого топлива являются природный газ и мазут. Другие виды топлива применяются реже [6].

Топливо, смешанное  с воздухом, подают в печь над  стекломассой. В печи образуется факел  горящего топлива и раскаленных  продуктов горения. В большинстве  случаев топливо предварительно не подогревают. Для подогрева воздуха  и экономии топлива используют тепло  отходящих газов, которые пропускают через регенераторы, рекуператоры, или котлы-утилизаторы.

Печи  непрерывного действия. Ванные стекловаренные печи непрерывного действия являются наиболее совершенными и распространенными промышленными печами. Конструкция и размеры этих печей весьма разнообразны и в основном определяются типом стекол, способом формования стеклоизделий, масштабом производства и некоторыми другими факторами.

Их применяют  для варки и выработки листового, сортового, бутылочного, тарного, посудного  и другого стекла главным образом  механизированным способом[8].

В зависимости  от размеров ванные печи бывают малые, средние и крупные.

Малые ванные печи используют при выработке штучного стекла — тарного, сортового, парфюмерного и аптекарской посуды — механизированным или ручным способом. В этих печах  применяют преимущественно подковообразное  направление газов.

Ширина бассейна печи с подковообразным направлением пламени 3—4 м, длина до 15 м. Площадь  варочной части малых печей колеблется в пределах 10—50 м². В малых печах без протока для выработки бутылочного и сортового стекла площадь зеркала студочной и выработочной частей составляет 40—50% площади зеркала варочного бассейна. При отоплении таких печей высококалорийным топливом воздух подогревают в рекуператорах.В малых регенеративных или рекуперативных ванных печах горелки чаще всего располагают с торца, а газы движутся подковообразно. При этом удлиняется путь газов, что способствует более полному горению и использованию тепла отходящих газов.