蓄热式燃烧技术在台车式热处理炉上的应用及关键技

分类号密级UDC学位论文蓄热式燃烧技术在台车式热处理炉上的应用及关键技术问题的研究作者姓名：潘妮指导教师：张卫军副教授东北大学热能申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：热能工程论文提交日期：2007年3月4日论文答辩日期：2007年3月4日学位授予日期：年月日答辩委员会主席：评阅人：东北大学2007年3月TheapplicationandresearchoftheregenerativeheatingtechniqueusedoncarbottomheattreatmentfurnacebyPanNiSupervisor:AssociateProfessorZhangWeijunNortheasternUniversityJanuaryI独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：东北大学硕士论文摘要II蓄热式燃烧技术在台车式热处理炉上的应用及关键技术问题的研究摘要本文是以沈阳机床集团一台车式热处理炉的工程项目为背景完成的论文工作。在结构设计方面：（1）对比分析了蓄热式与脉冲燃烧方式台车热处理炉的相互利弊；（2）采用组式烧嘴结合内置式蓄热室设计，构成了蓄热室台车热处理的主体结构。辅以全纤维炉衬、炉围软密封、炉门自压紧等技术手段保证了炉子整体结构的先进性。（3）实现了台车炉全部结构的三维实体设计。在理论研究方面：（1）根据相似理论给出了蓄热室以虚拟细管为当量直径的流动和传热准则方程。该方程形式适于推广到蓄热室的流动及传热的工程计算。（2）对于蓄热室燃烧的炉温均匀性问题进行接近实际的理论论证，用数学模型方法模拟了实际炉子工作过程可能出现的四种炉温分布模式，并进行了求解分析，得出了蓄热室燃烧方式可以有效地解决沿炉宽方向上温度分布均匀性的重要结论，该结论对一般的蓄热室加热炉仍然适用。目前该炉已投入使用炉子各项指标都验证了该炉设计上的合理性和先进性。关键词台车式热处理炉蓄热式换向周期炉温均匀性准则方程东北大学硕士论文AbstractIIITheapplicationandresearchoftheregenerativeheatingtechniqueusedoncarbottomheattreatmentfurnaceAbstractThelackoftheenergysourceshasalreadyrestrictedthecontainabledevelopmentofdomesticeconomy.Therearemorethan1000heating-furnaces,morethan400soakingfurnaces,thousandsofbatch-typefurnaces,carbottomfurnaces,heattreatingfurnacesofmetallurgysysteminChina,thesefurnacesconsumetenmilliontonstandardcoal.Buttheheatefficiencyofthesefurnacesishalfoftheinternationalstandards.Indomestic,theadvancedfurnaceishalfoffuelconsumptionlowerthanthefallbehindfurnaces.Carbottomfurnaceusedinmechanical,inmetallurgyusuallyburntcoalgas,coalorheavyoil.Andtheburningsystemisclassical,hightemperaturefume,short-circuitofthefume,burningimperfectionandetc,arethereasonsoflowerefficiency,andusuallytheefficiencyisabout5%.Thispaperresearchedtheregenerativeburningtechnologyusedinheattreatingcarbottomfurnace.Thispaperdesignedthed3-04carbottomfurnaceforthefirstmachinetoolfactoryinShenyang.Tothetechnologyofregenerative,thispaperanalysesthecourseofheatchanginginthefurnaceandestablishestheheatbalanceequation.Accordingtotheprincipleofsimilitude,threecriterionequationshavebeenworkout,theycanbeusedintheengineeringcalculations.Theheatreclaimratiohasbeenincreasedgreatlybasedontheregenerativeheatingmethod.Atthesametime,theintensityoftheheatconvectionwasimproved.Theresultofheating,producingratioisalsobetterment.Now,thefurnaceisrunningwell.Theanalysisandexperimentalfindingsmakeclearthattheregenerativeheatingtechniquecaneconomizeenergysources.Keywords:carbottomfurnace;regenerativeheating;exchangeperiod;uniformitytemperatureofthefurnace;criteriaequation东北大学硕士论文目录IV目录独创性声明......................................................................................................I摘要..........................................................................................................IIAbstract........................................................................................................III目录...............................................................................................................IV第一章绪论...............................................................................................-1-1.1课题背景......................................................................................................-1-1.2蓄热室高温燃烧技术简介............................................................................-1-1.3蓄热式燃烧技术在台车式热处理炉上的应用情况简介...............................-3-1.4本文的主要工作内容....................................................................................-4-第二章蓄热式台车热处理炉方案论述..........................................................52.1燃烧及换热方式的对比分析.............................................................................52.2炉子结构方案....................................................................................................72.2.1炉体结构.................................................................................................72.2.2台车结构.................................................................................................82.2.3炉门结构.................................................................................................92.2.3.1炉门压紧机构.............................................................................102.2.3.2炉门升降机构.............................................................................102.3管道系统.........................................................................................................102.3.1天然气管道系统....................................................................................102.3.2空气管道系统........................................................................................112.3.3烟气管道系统........................................................................................112.4燃烧系统.........................................................................................................112.5炉温检