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10 焦化加热炉在线清焦的设计与实践

10 焦化加热炉在线清焦的设计与实践
10 焦化加热炉在线清焦的设计与实践

SEI第二届延迟焦化年会论文(2)

焦化加热炉在线清焦的设计与实践

中国石化工程建设公司魏学军,李出和,胡刚

一、概述

随着全世界范围内原油重质化、劣质化趋势的日益加剧,延迟焦化装置作为一种适应性强、投资少的渣油加工工艺,越来越得到炼油行业决策者的青睐。为了尽量降低装置设备投资或利用现有设备提高装置处理量,国外延迟焦化炉操作的苛刻度要大大高于目前国内的操作水平,据资料介绍焦化加热炉出口温度甚至高达505~515℃,焦化炉的烟气出辐射室温度可高达近900℃,以充分利用焦化设备提高液体收率减少焦炭产率,这样焦化炉操作周期达到约3个月左右就必须停炉烧焦,大大影响了装置的开工周期和经济效益。因此在高操作苛刻度条件下如何延长焦化炉的操作周期便成为了人们首要关心的问题,延迟焦化炉在线清焦技术就是在这种背景及要求下应运而生的。

在线清焦技术最早起源于乙烯裂解炉的设计和操作,该技术可以实现在不停炉情况下对炉管内结焦进行有效的清除。经过不断的实践与研究,人们成功地把在线清焦技术应用到延迟焦化炉的设计与操作中,从而使得延迟焦化炉的操作周期得到大幅度延长。

二、在线清焦的工作原理

采用在线清焦技术的焦化炉一般应采用4管程或6管程,以避免在线清焦时对后续设备操作造成太大的影响。操作时对其中一管程通入蒸汽,其余三管程或五管程正常操作,在线清焦用的蒸汽及清除的焦炭与其它管程的油品一同进入焦炭塔。

在线清焦方法有两种,一种是恒温法,其原理是利用高速流动的水蒸汽对焦垢层的冲刷作用及水蒸汽在高温下与焦炭发生化学反应生成一氧化碳和氢气。该种方法仅可用于结焦时间较短的焦化炉,采用此种方法可有效的去除管内生成的软焦层。当管壁温度达到630℃约3个月之后时,管内焦层已经变硬,采用恒温法进行在线清焦的效果就不是很理想了,此时应当采用变温法。变温法的原理是利用炉管金属与管内焦垢层热膨胀系数的不同,通过快速升高及降低炉管温度,使得焦炭层

与炉管剥离。无论采用何种方法,都必须严格控制管壁温度不超过炉管的最高使用温度,并保证清焦管程的蒸汽压力大于或等于其它正常操作的几管程的管内压力,以免热油泄漏到清焦的管程中。在线清焦所需蒸汽量、管壁温度的升降范围及速度应按照焦化炉实际炉管规格、根数、材质进行计算后确定,其操作必须严格按照规定的步骤进行实施,否则有可能造成清焦效果差、炉管堵塞、炉管变形,甚至炉管爆裂等严重的事故。

三、在线清焦技术的工程设计

1、对装置工艺设计的要求

1)在线清焦蒸汽系统的设计

在线清焦时蒸汽的压力应大于走油管程的油品进口压力,开工初期加热炉进口压力一般为1.5~1.8MPa(g),当开工3`6个月,加热炉炉管内已有结焦时,此时加热炉进口压力将提高到2.5~2.8MPa(g), 在线清焦蒸汽的压力应大于

3.3MPa(g),通常采用3.5MPa(g)的中压蒸汽。为有效的控制在线清焦炉管的升温

和降温速度,清焦蒸汽的温度也有一定的要求,通常采用注入脱氧水来控制蒸汽温度。据国外资料介绍,焦化炉管在线清焦也可以直接用脱氧水作在线清焦介质。在线清焦所用蒸汽量一般为4~8吨/时,不能全部利用多点注汽的管道和仪表,应单独设计在线清焦管道和仪表,在加热炉每路入口设置切断阀和止回阀,每台加热炉可设置一个蒸汽流量调节阀和蒸汽温度调节阀。在线清焦蒸汽管道正常操作时不被使用,在北方地区应充分考虑防冻放凝问题,可以和炉管注汽的第一点相结合。如果加热炉设计有安全联锁系统,在线清焦蒸汽管路设计还应和炉管事故吹扫蒸汽管路设计相结合。

2)炉出口转油线的设计

加热炉出口转油线的设计是焦化装置配管设计的一个重点和难点,设计不好会出现管线振动或晃动,影响安全生产。采用在线清焦技术时,炉出口转油线的设计不但应考虑正常操作工况,还应考虑在线清焦工况。在线清焦时一路蒸汽出口流量的变化会直接影响加热炉总出口转油线的流量的变化。在线清焦蒸汽的体积流量一般大于该路油品的体积流量,炉出口转油线管径的设计应根

据在线清焦和正常操作两种工况来核算,保证两种工况下加热炉出口转油线的两相流流型均满足要求。通常转油线管径的选择应首先考虑正常操作状态下的流型处于最佳,在线清焦时虽然气体流速提高,但对转油线的流型不会有太大的影响。在线清焦管路的蒸汽出口温度变化范围约为400~600℃,为减少在线清焦对炉总管出口温度的影响,在线清焦操作时可适当调整其它管程的处理量和出口温度。

炉出口转油线的设计要考虑管道的热应力及振动,每路出口管应对称布置,两支管油品的混合不应对冲,减少混合时的冲击防止管路振动。

3)对焦炭塔、分馏塔及后续设备设计的要求

采用线清焦技术,应按在线清焦技术要求确定在线清焦用蒸汽的流量及变化范围,根据在线清焦时焦炭塔内的油气和蒸汽的总流量核算焦炭塔的空塔气体速度,通常采用在线清焦时降低装置处理量15~25%,即加热炉一路走蒸汽另外几路走的油品量不变或适当增加,此时焦炭塔内的油气和蒸汽的总体积流量增加约5~15%,因此在线清焦时焦炭塔内气速不会超标,焦炭塔的设计基本可不考虑在线清焦的影响,但是在线清焦时焦炭塔内的气相的密度会降低,易发生泡沫冒顶和焦粉携带,应及时注入消泡剂。针对分馏塔塔径的确定及塔盘的水力学计算也应按照在线清焦时的气相及液相负荷进行核算,一般情况下对分馏塔的设计不造成大的影响,但是蒸汽量的变化和油气量的减少会引起操作的微量波动,因此设计分馏塔应选择高操作弹性的塔板,以便减少在线清焦时分馏塔的波动,影响产品质量。由于在线清焦用蒸汽全部从分馏塔顶馏出,分馏塔顶的冷却设备应考虑在线清焦用蒸汽的冷凝冷却负荷,同时酸性水泵应能够把线清焦用蒸汽及其他注汽冷凝的含硫污水送出装置。

4)双向蒸汽-空气烧焦系统的设计

采用在线清焦技术的焦化炉设置双向蒸汽空气烧焦系统是非常必要的。双向烧焦是在加热炉进出口管线分别设置烧焦蒸汽及空气进口接管,实际操作中可由入口至出口进行正常烧焦。当加热炉靠近炉入口部位管内结焦严重、采用正常方向烧焦不能有效清除时,还可由出口至入口进行反向烧焦。当在线清焦操作不当时,脱落的大块焦碳有可能堵塞炉管,此时必须停炉,然后用蒸汽由加

热炉盘管进出口反复交替吹扫,以清除堵塞。

2、对焦化加热炉设计的要求

1)盘管系统设计

对于采用变温法进行在线清焦的焦化炉,其辐射盘管必须能够承受快速升温降温的操作,并且升降温梯度还必须满足一定的要求,因此炉管的最高使用温度应能达到700℃,炉管材质应选用Cr9Mo或以上级别的材料。由于快速升温及降温过程中炉管各点温度变化的不一致性,辐射盘管一般会出现较为剧烈的热震现象,尤其是升降温梯度较大的情况下,辐射盘管进出口法兰及辐射管架的设计应考虑这部分冲击荷载的影响,否则可能会造成法兰泄漏或管架损坏的事故。

2)燃烧器设计

燃烧器应能满足炉膛快速升温和降温操作的要求,每个燃烧器均应设置长明灯。应保证在主火嘴燃料全部切断时长明灯不熄灭,并且在快速打开主火嘴燃料时,燃烧器主火嘴应能迅速点燃,火焰形状稳定不飘散,并且能达到正常发热量的要求。

3)炉衬设计

为满足炉膛快速升温和降温操作的要求,辐射室应选用热容量较低的耐火材料,如陶瓷纤维结构的炉衬,尽量不要采用砖结构或轻质浇注料衬里结构的炉衬。由于热容量高的耐火材料的蓄热量较大,会使得炉膛升温和降温速度达不到要求,这样会对在线清焦的效果产生不利的影响。

4)测量仪表

对于指导在线清焦操作最为重要的测量仪表是管壁热电偶。为保证测出的管壁温度的准确性,宜选用刀刃式管壁热电偶,并且测点端部应设置防辐射屏蔽罩,其内部应填充松散的高铝纤维。管壁热电偶应布置在炉管的向火面,并且应正对燃烧器,以测得最高管壁温度。另外每管程辐射盘管应设置有足够数量的管壁热电偶,并尽量在炉管长度方向上均匀布置。

另外工艺介质每管程进出口均应设置压力表和热电偶,并且应引至操作室,以正确指示清焦过程中各管程的进出口温度和压力。

5) 烟囱及余热回收系统设计

为保证快速升降温过程中燃烧器操作的稳定性及可靠性,在线清焦操作时加热炉应处于自然通风操作状态,这就要求余热回收系统能在加热炉正常操作时处于停运状态,因此空气预热器应放置在地面,并应在去往空气预热器的热烟道上设置隔断挡板,此时热烟气由炉顶烟囱直接排入大气,烟囱高度应满足自然通风操作时抽力的要求。

三、在线清焦技术的实践及工程应用

2001年2月,上海石化股份有限公司100万吨/年延迟焦化装置首次成功地实施了加热炉在线清焦。本次在线清焦是在美国PETRO-CHEM公司的专家现场指导下完成的,采用了变温法工艺对焦化炉四管程中的一组盘管进行了实际操作,整个过程共进行了3次变温操作,共耗时约20小时。操作完毕后加热炉管壁温度得到了有效的改善,其中管壁温度下降最大值为101℃,管壁温度在630℃以上各点平均下降69.45℃, 管壁温度在570℃~629℃范围内各点平均下降23.3℃, 管壁温度在529℃以下各点平均下降14.5℃,另外加热炉入口压力也明显降低。

2004年2月,高桥石化公司140万吨/年延迟焦化装置也对加热炉进行了变温法在线清焦,但没有达到预期的效果,其主要原因如下:

*燃烧器燃烧状况不稳定,无法实现快速升降温操作

*升温降温梯度不够大

*中间恒温时间过短,未能有效地去处管内软焦层

*由于结焦时间较短,可能采用恒温法更合适

本次在线清焦是国内首次独立实施的一次操作,尽管没有取得预期的效果,但积累了相当多的经验和教训,为今后的进一步研究和实践打下了深厚的基础。

四、结束语

虽然在线清焦技术在国内的部分焦化装置设计中被采用,但由于国内焦化加热炉的反应苛刻度较低,炉管内的结焦较少,该技术未被广泛使用。在线清焦设计技术已经成熟,但使用经验不足,使该技术未得到进一步的发展。随着原油价格的提

高及油品和焦炭价差的增大,提高焦化加热炉的反应苛刻度,减少焦炭产率将会逐步得到重视,在线清焦技术对延长加热炉的连续运行周期将发挥重要作用。

单件物品卸料机构

一、课程设计任务书 1.1课程设计的目的及意义 自动机械设计这门课程是机械专业的一门主要专业课程,学习完这门课程之后同学们在脑中应该对机械系统设计有一个总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及运用,培养学生对理论知识的综合应用能力和实践动手能力,安排课程设计这一教学实践环节。 通过课程设计进一步培养学生的设计能力、理论联系实际的能力,同时巩固复习前面学过的理论知识,为后续的毕业设计打下一定的理论基础。 1.2题目:单件物品卸料机构 卸料机构的目的是:对旋转式四工位粉末压力成型机加工的产品实现自动卸料的功能。为此需要了解粉末压力成型机的工艺原理:该压力成型机用于实现对粉末材料进行压力加工而达到成型的目的,并能实现自动出料以便完成后续工作。为提高效率采用回转工作台,它具有运动和停歇两个工作阶段。在停歇阶段,各个工位完成各自的加工动作;在回转阶段,工作台运转到下一个工位。 1.3 设计任务 1.3.1设计参数: (1)卸料次数 120件/分钟 (2)压力成型机生产率 120件/分钟 (3)转盘台面高度 800mm (4)产品的尺寸 L×B×H=200×100×30mm (5)粉末材料密度 p=7.5×103Kg/m3 1.3.2机构的功能: 配合旋转式工作台,能自动将压力成型机加工的产品输送到指定的工位。 1.3.3设计要求及设计内容 (1)设计要求 1) 课程设计是一必修的实践性教学环节,所有学生必须重视,认真对待,必须独立按时完成课程设计任务,遵守设计纪律,严禁雷同,抄袭。 2) 要求所设计的机构性能良好,结构紧凑,便于制造,使用维护方便。考虑自动化生产,要求能自动卸料,且满足产品变化的要求,能方便的组成生产线。

材料加热炉基础课程设计

课程设计任务书 设计题目低温井式电阻炉的设计 学生*** 学生学号****** 专业班级**************** 指导教师

目录 1、设计任务 (2) 2、炉膛尺寸的确定··························································· 2 3、炉子砌砖体的设计 3.1炉衬材料的选择 (4) 3.2炉墙设计 (4) 3.3炉底设计 (5) 3.4炉顶设计····························

(5) 3.5炉门设计 (6) 4、炉子功率计算和分配 4.1有效热Q件计算 (8) 4.2辅助构件热损失Q辅计算 (8) 4.3炉衬热损失Q .............................散 (8) 4.4Q辐计 ·····························算 (9) 4.5炉门溢气热损失Q ·····························溢

4.6其它热损失Q .............................它 (10) 4.7炉子安装功率计算 (10) 4.8炉子热效率计算 (10) 4.9炉子空载功率··························································1 1 4.10炉子升温时间计算 (12) 4.11功率分配·······························································1 2 4.12接线方

步进式加热炉加热质量控制系统的设计

步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要:目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计,从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展,现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉,其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求,以提高其产品的质量,增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,但推钢式炉有长度短、产量低,烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙,钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉,完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀,炉长不受限制,产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点:

①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置,现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统,而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ180小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式:侧进,侧出;炉子布料:单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢,顶面带齿形面,直径小于141.3mm钢管,每个齿槽内放一根钢管。直径大15 3.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm,上、下各90mm,齿距为190mm,步距为145mm。因此每次步进时,

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级: NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR (2006 —2010年) 题目锅炉控制系统的设计 学院:环境与化学工程系化工 专业班级:测控技术与仪器 学生姓名:魏彩昊学号:5801206025 指导教师:杨大勇职称:讲师 起讫日期:2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:日期: 导师签名:日期:

锅炉控制系统设计 专业:测控技术与仪器学号:5801206025 学生姓名:魏彩昊指导教师:杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果,而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程,采用了PLC控制装置设计了控制系统,使加热炉的恒温及点火实现了自动控制,从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型,以实验室中的电加热炉为实际的被控对象,采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法,并以PLC 为核心,组成电加热炉自适应控制系统,其控制精度,可靠性,稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词:温度;电加热炉;PLC;控制系统

北航机械设计课设加热炉装料机结构设计总体方案

机械设计课程设计 计算说明书 设计题目:加热炉装料机设计 院系:能源动力学院 学号:10041007 姓名:庞岩 年月日 北京航空航天大学

设计任务书 1、设计题目:加热炉装料机 2、设计要求 (1)装料机用于向加热炉内送料,由电动机驱动,室内工作,通过传动装置使装料机推杆作往复移动,将物料送入加热炉内。 (2)生产批量为5台。 (3)动力源为三相交流电380/220V,电机单向转动,载荷较平稳。 (4)使用期限为10年,每年工作300天,大修期为三年,双班制工作。 (5)生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图 3、技术数据 推杆行程300mm,所需推杆推力为6000N,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务 (1)完成加热炉装料机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。 (2)完成主要传动部分的结构设计。 (3)完成装配图一张(用A0或A1图纸),零件图两张。

(4)编写设计说明书1份。

总体方案设计 1、执行机构的选型与设计 (1)机构分析 ①执行机构由电动机驱动,原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能, 将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动,因此应有急回运动特性。同时要 保证机构具有良好的传力特性,即压力角较小。 ②为合理匹配出力与速度的关系,电动机转速快扭矩小,因此应设置蜗杆减速器,减 速增扭。 (2)机构选型 方案一:用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。 方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。 方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合,实现运动形式的转换功能。 方案一方案二方案三(3)方案评价 方案一:结构简单,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能良好,且慢速行程为工作行程,快速行程为返回行程,工作效率高。 方案二:结构简单,但是不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。 方案三:结构复杂,且滑块会有一段时间作近似停歇,工作效率低,不能满足工作周

某加热炉温度控制 过程控制

学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期:2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日

天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称:过程控制 设计题目:某加热炉温度控制 完成期限:自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容: 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下,其温度变化的数据如下: q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下: p (1)根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型; (2)根据辨识结果设计符合要求的控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等);(3)根据设计方案选择相应的控制仪表; (4)对设计的控制系统进行仿真,整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真;需要做出以下结果: (1)超调量 (2)峰值时间 (3)过渡过程时间 (4)余差 (5)第一个波峰值 (6)第二个波峰值 (7)衰减比 (8)衰减率 (9)振荡频率 (10)全部P、I、D的参数 (11)PID的模型 (12)设计思路

三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰,论述清楚,图表正确,书写工整;详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆.工业生产过程控制(1版).北京:化学工业出版社,2004 [2] 邵裕森.过程控制工程.北京:机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师(签字): 教研室主任(签字): 批准日期:年月日

电加热炉温度控制系统设计

湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目:电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名:第三组 班级:机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙

目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27

1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中,很多场合需要对温度进行智能控制,日常生活中最常见的要算空调和冰箱了,他们都能根据环境实时情况,结合人为的设定,对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计,我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统,目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统,并用软件仿真。功能要求如下: (1)能够利用温度传感器检测环境中的实时温度; (2)能对所要求的温度进行设定; (3)将传感器检测到得实时温度与设定值相比较,当环境中的温度高于或低于所设定的温度时,系统会自动做出相应的动作来改变这一状况,使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容,少不了以下几种器件:单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器,控制其他器件的工作和处理数据;温度传感器用来检测环境中的实时温度,并将检测值送到单片机中进行数值对比;LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值;直流电动机用来表示电加热炉的工作情况,转动表示电加热炉通电加热,停止转动表示电加热炉断

加热炉装料机传动装置设计

三江学院 本科生毕业设计(论文) 题目加热炉装料机传动装置的设计 机械工程院(系)机械设计制造及其自动化(数控技术)专业学生姓名邹翌学号12010152055 指导教师于彩敏职称讲师 指导教师工作单位三江学院机械工程学院 起讫日期2014年2月25日至2014年6月8日

摘要 传动装置主体为减速器,通过减速器中的两对齿轮的啮合,把电动机高转速降低,达到减速的目的。 传动装置中的执行机构选择摆动导杆机构,其中曲柄为原动件,滑块为从动件,经过导杆装置将曲柄的连续转动转变成装料机的往复移动,从而使装料机工作。 关键字:减速器;摆动导杆机构

ABSTRACT Gear selection actuator in the guide rod of the crank mechanism, the crank of the driving member, a driven member to slide through the continuous rotation of the rod, the rocker, the crank is converted into reciprocation of the slider, so that the push rod mounted material. Drive means for the main gear, the gear motor, engine, or other high speed power through a small number of teeth of the gear reducer input shaft to the output shaft of the gear engagement to achieve the purpose of reduction, according to type of transmission can be divided into gear reducer, worm gear and planetary gear reducer; gear shape can be divided in accordance with cylindrical gear reducer, bevel gear reducer and a cone - cylindrical gear reducer and so on. High-speed transmission connected to the motor shaft end choice belt drive, low speed shaft and the crank shaft coupling connection choice, to join the two axes of different organizations, so that together rotated to transmit torque

液压集成块说明书

液压集成回路课程设计 院(系): 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 时间:

目录一.设计题目 二.前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三.课程设计任务要求 1.目的和意义: 2.基本要求: 四.课程设计的容 1.容 2.工作量 3.设计时间安排 五.液压集成块的设计 1.集成块装置的设计: 2.应用元件: 3.摆放位置

一.设计题目: 同步回路 YJ25 二孔液压集成块设计 尺寸要求:130×120×92 二.前言: 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用,而且愈先进的设备,其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业,造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中,由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小,所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业,液压系统也是重要的组成本分,至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门,液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一,目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的围,但在大功率驱动或往复运动的场合,液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱,液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器,滤油器,页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。

北航优秀机械设计说明书_加热炉装料机

机械设计课程设计计算说明书 设计题目:加热炉装料机设计院系:能源与动力工程学院设计者: 指导教师: 2014年6月3日

前言 加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动,于室内工作。通过传动装置使装料机推杆往复运动,将物料送入加热炉内。 设计一台由减速器与传动机构组成装料机,配以适当的电动机等零部件,实现自动送料过程。尽量实现占地面积小,工作平稳及急回特性明显等工作特征。

目录 目录 一、设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 1、设计题目..................................... 错误!未定义书签。 2、设计要求..................................... 错误!未定义书签。 3、技术数据..................................... 错误!未定义书签。 4、设计任务..................................... 错误!未定义书签。 二、总体方案设计.................................... 错误!未定义书签。 1、传动方案的拟定............................... 错误!未定义书签。 (1)原动机................................. 错误!未定义书签。 (2)传动机构............................... 错误!未定义书签。 (3)执行机构............................... 错误!未定义书签。 2、执行机构设计................................. 错误!未定义书签。 (1)设计计算过程........................... 错误!未定义书签。 (3)推板设计............................... 错误!未定义书签。 3、电动机的选择................................. 错误!未定义书签。 (1)电动机类型选择......................... 错误!未定义书签。 (2)选择电动机功率......................... 错误!未定义书签。 4、传动系统运动和动力参数....................... 错误!未定义书签。 三、传动零件设计.................................... 错误!未定义书签。 1、蜗轮蜗杆的设计............................... 错误!未定义书签。 最终结果:................................... 错误!未定义书签。 2、直齿圆柱齿轮的设计........................... 错误!未定义书签。 最终结果:.................................. 错误!未定义书签。 3、轴的设计和校核计算........................... 错误!未定义书签。 (1)蜗杆轴................................. 错误!未定义书签。 (2)蜗轮轴................................. 错误!未定义书签。

加热炉温度控制系统

目录 一、工艺介绍 (2) 二、功能的设计 (4) 三、实现的情况以及效果 (6)

一、工艺介绍 在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定的温度,如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。 利用阶跃响应便识的,以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为: 温度测量与变送器的传递函数为: 由于,因此,上式中可简化为: 在实际的设计控制系统时,首先采用了常规PID控制系统,但控制响应超调量较大,不能满足控制要求。

图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。 加入补偿环节后,PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分,于是等效对象的特性G(s)可以写成: 即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节,所以,采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。 但实际应用中发现,加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同,会引起特性变化,导致补偿模型精度降低,从而使纯滞后补偿特性变差,很难满足实际生产的稳定控制要求。

为改善调节效果,在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器,构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。 二、功能的设计 1、系统辨识 经辨识的被控对象模型为: 所以,带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图

图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析 理想情况下,无调节器的开环传递函数为: 上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。 图3

压块机课程设计说明书

摘要 本文介绍了压块机的液压系统以及控制系统设计。压块机的液压系统主要包括油箱、高压泵、电动机、以及各种压力阀等组成。本次设计首先设计出液压系统原理图,并且详细介绍了油路的走向及如何实现压块机的快进、工进、快退等动作。然后对其中的电动机、高压泵、液压缸以及各种压力阀进行了详细的计算,根据计算结果,选择合适的元件。 本设计还设计了PLC控制系统,对PLC进行了深入的研究,根据设计好的液压传动原理图,画出控制流程图;并根据设计确定的I/O点数,选用合适的可编程控制器,并且给出了I/O分配表和I/O接线图,以及编写了PLC控制系统的程序。 关键词:压块机、液压系统、控制系统、PLC

目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 研究课题所做的工作 (4) 2.液压系统设计 (4) 2.1液压技术的简介 (5) 2.2压块机工况分析 (6) 2.3液压系统图及其工作原理 (7) 2.3.1液压系统图: (7) 2.4液压元件的选择与计算 (9) 2.4.1.分析负载 (9) 2.4.2.液压缸设计计算 (10) 2.4.3 液压泵设计计算 (11) 2.4.4 阀类元件与辅助元件的选择 (12) 2.4.4.1 溢流阀 (12) 2.4.4.2 电磁换向阀 (12) 2.4.4.3顺序阀 (13) 2.4.5 双联叶片泵 (13) 2.4.6 油箱 (13) 3.PLC的选用和设计 (13) 3.1.采用PLC控制的优点 (14) 3.2. 输入输出I/O点数的估算 (14) 3.2.1 控制功能的选择 (14) 3.3 PLC的控制设计 (15) 3.3.1 PLC控制工作原理 (15) 3.3.2 I/O口的分配 (15) 3.3.3 外部电路接线图 (16) 3.3.4 PLC梯形图的概述 (18) 3.3.5 PLC控制梯形图 (18) 3.3.6 根据梯形图写出以下程序 (21) 参考文献 (22) 1.绪论

精编【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书

【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书 xxxx年xx月xx日 xxxxxxxx集团企业有限公司 Please enter your company's name and contentv

机械设计课程设计 计算说明书 设计题目:加热炉装料机设计 院系: 设计者: 指导教师:

年月日 北京航空航天大学 设计任务书 1、设计题目:加热炉装料机 2、设计要求 (1)装料机用于向加热炉内送料,由电动机驱动,室内工作,通过传动装置使装料机推杆作往复移动,将物料送入加热炉内。 (2)生产批量为5台。 (3)动力源为三相交流电380/220V,电机单向转动,载荷较平稳。 (4)使用期限为10年,每年工作300天,大修期为三年,双班制工作。 (5)生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图 3、技术数据 推杆行程200mm,所需电机功率2kw,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务

(1)完成加热炉装料机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。 (2)完成主要传动部分的结构设计。 (3)完成装配图一张(用A0或A1图纸),零件图两张。 (4)编写设计说明书1份。 目录 一、总体方案设计 (3) 1、执行机构的选型与设计 (3) 2、传动装置方案确定 (4)

二、传动零件的设计计算 (6) 1、联轴器 (6) 2、齿轮设计 (6) 3、蜗轮蜗杆设计 (12) 三、轴系结构设计及计算 (16) 1、轴的强度计算 (16) 2、轴承校核计算 (24) 3、键校核计算 (29) 四、箱体及附件设计 (30) 五、润滑与密封 (30) 1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 (30) 2、滚动轴承的润滑 (31) 3、油标及排油装置 (31) 4、密封形式的选择 (31) 六、技术要求 (31) 七、总结与体会 (32) 参考文献 (32)

液压集成块说明书

液压集成回路课程设计 院(系): 专业班级: 姓名:— 学号:指导老师: 时间:

一.设计题目 二.前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三.课程设计任务要求 1.目的和意义: 2?基本要求: 四.课程设计的内容 1?内容 2.工作量 3?设计时间安排 五.液压集成块的设计 1?集成块装置的设计: 2?应用元件:3?摆放位置

一.设计题目: 同步回路Y J25二孔液压集成块设计 尺寸要求:130 X120 X92 二.前言: 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用,而且愈先进的设备,其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业,造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中,由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小,所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业,液压系统也是重要的组成本分,至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门,液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一,目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的范围,但在大功率驱动或往复运动的场合,液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱,液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器,滤油器,页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。

加热炉温度控制系统设计

过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍

2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便,可以通过调节输出功率来控制温度,进而得到较好的控制性能,故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定

性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中,温度有时对产品质量的影响很大,温度检测和控制是十分重要的,这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中,加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏,温度控制不好,将给企业带来不可弥补的损失。为此,可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 这里,给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大,作为动力和热源的过滤,也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼,工艺流程多种多样,常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中,燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧,生成的热量传递给物料。物料被加热后,温度达到生产要求后,进入下一个工艺环节。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。

加热炉控制系课程设计

第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制(automatic control of reheating furnace),是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度,方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率,减少热量损失。为了保证安全生产,在生产线中增加了安全联锁保护系统。 影响加热炉出口温度的干扰因素很多,炉子的动态响应一般都比较迟缓,因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同,可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时,可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器,还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单,在炼油厂中应用广泛。 这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量,保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量,组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差,影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。 在加热炉燃烧过程中,若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故,而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故,设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时,压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统,此时出料温度无控制,自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时,温度调节系统通过低选器投入正常运行,出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时,便会发出双位信号,控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展,加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如,按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制,使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作,以保证最佳燃烧。

150T压块机使用说明书

KFY-B-150T 150吨四柱压块机 使 用 说 明 书 大连科富液压装备制造中心 2012-4-25

使用须知 感谢贵单位使用我公司生产的KFY系列中该规格的四柱压块机,愿我们的产品给您创造最佳的经济效益。 为了人身及设备安全,在使用该产品前须知: 1、随机提供的使用说明书是指导用户正确使用、维护和保养机器 的主要技术资料,请妥善保存,操作人员必须仔细阅读理解, 掌握使用方法后方可进行操作。 2、送料、接料时严禁将手或工具伸进危险区内。多人操作时须确 定指挥者,协调动作紧密配合。 3、操作者离开机器时必须切断电源。 4、遥控系统为精密仪器,请将发射器妥善保管于通风干燥处,防 水防尘,不使用时摘下发讯钥匙。定期更换电池,长时间不使 用时要卸下电池。接收器安装于电控箱外,非专业人员禁止调 试或拆卸。 5、机床有异常或故障时必须立即停机检查。 6、机器维护、修理时必须切断电源,上压头须用支撑柱加固。 7、非专业操作人员严禁上机操作 8、严禁超过滑块的最大行程。压头与料槽最大闭合高度应不小于 150mm。 9、为保障使用寿命,压块机杜绝超负荷作业或超过偏心距(>50mm) 使用。

目录 一、机床外观总图 4 二、机床的结构概述 5 1、主体结构及技术参数 6 2、液压系统及技术参数7 3、电气系统及技术参数7 三、操作说明8 四、外购件及易损件清单10 五、维修及保养13 六、售后服务15 一、外观总图

该产品机体采用三梁四柱下压式结构,四柱为煅件表面镀铬,横梁由钢板焊接而成,确保对设备的刚性和强度要求。主机包括机身、主油缸、工作台提升缸、推料油缸、料槽构件、液压系统、电控系统等。 二、机床结构概述和主要技术参数

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级: NANCHANG UNIVERSITY 学士学位论文 THESIS OF BACHELOR (2006 —2010 年) 题目锅炉控制系统的设计 学院:环境与化学工程系化工 专业班级:测控技术与仪器 学生姓名:魏彩昊学号:5801206025 指导教师:杨大勇职称:讲师 起讫日期:2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:日期: 导师签名:日期:

锅炉控制系统设计 专业:测控技术与仪器学号:5801206025 学生姓名:魏彩昊指导教师:杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果,而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程,采用了PLC控制装置设计了控制系统,使加热炉的恒温及点火实现了自动控制,从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型,以实验室中的电加热炉为实际的被控对象,采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法,并以PLC 为核心,组成电加热炉自适应控制系统,其控制精度,可靠性,稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词:温度;电加热炉;PLC;控制系统

管式加热炉温度控制与分析

管式加热炉温度-温度串级控制系统 1设计意义及要求 1.1设计意义 管式加热炉是石油工业中重要装置之一,加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内,由于其具有强耦合、大滞后等特性,控制起来非常复杂。同时,近年来能源的节约、回收和合理利用日益受到关注。加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型热工设备,能耗很大。因此,在设计加热炉控制系统时,在满足工艺要求的前提下,节能也是一个重要质量指标,要保证加热炉的热效率最高,经济效益最大。另外,为了更好地保护环境,在设计加热炉控制系统时,还要保证燃料充分燃烧,使燃烧产生的有害气体最少,达到减排的目的。 1.2设计要求 1)本课程设计题目为加热炉温度-温度串级控制系统设计,课程设计时间为2周;学生对选定的设计题目所涉及的生产工艺和控制原理进行介绍,针对具体设计选择相应的控制参数、被控参数以及过程检测控制仪表,并画出控制流程图及控制系统方框图。 2)课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括: ① 目录; ② 摘要; ③ 生产工艺和控制原理介绍; ④ 控制参数和被控参数选择; ⑤ 控制仪表及技术参数; ⑥ 控制流程图及控制系统方框图; ⑦ 总结与展望;(设计过程的总结,还有没有改进和完善的地方); ⑧ 课程设计的心得体会(至少500字); ⑨ 参考文献(不少于5篇); ⑩ 其它必要内容等。 2方案论证 2.1方案选择 管式加热炉加热炉的工作原理如图1所示。要加热的冷物料从左端的管口流入管式加热炉,而燃料从右端的管口流入管式加热炉的燃烧部分,以供热。经加热的物料从右上端的管口流出,物料出口温度1()t θ为被控参数。 图1 管式加热炉工作原理图 分析管式加热炉的工作过程可知,物料出口温度1()t θ受进入管式加热炉的物料初始温度,物料进入的流量(即物料入口的压强),进入管式加热炉的燃料的流量(也即燃料入口压强),燃料的燃烧值等因素的影响。其中物料进入的流量(即物料入口的压强)和进入管式加热炉的燃料的流量(也即燃料入口压强)是影响物料出口温度1()t θ的主要因素。如果采用单回路控制系统,根据操作量的选取原则,我们可以在物料入口处装上一个调节阀,以控制物料进入的流量;对于进入管式加热炉的燃料的流量,可以使它保持某一恒定值。或在燃料的入口处安装一个调节阀,以控制进入管式加热炉的燃料的流量;对于进入管式加热炉的物料的流量,则可以使它保持某一恒定值。而调节阀的开度大小由安装在物料出口处的温度传感器输出的大小间接控制。它虽然结构简单,实现方便;但不符合生产工艺的要求。因为如果将物料的进入流量进行限定后,则日生产总量也被限定。这显然不符合实际的工业生产情况。在此基础上进行一点改进——不对另一个量进行限制。基于对燃料进入量进行控制的管式加热炉单回路温度控制系统原理图如图2 所示。 图2 管式加热炉单回路温度控制系统原理图 如图2所示的单回路温度控制系统初看起来是可行的。而且它的结构简单,所需的器材少,投入小。也符合工业设 物料出口温度1 ()t θ 1T C 物料入口 燃料 物料出口温度1()t θ

加热炉装料机设计机械设计说明书(doc 33页)

加热炉装料机设计机械设计说明书(doc 33页)

机械设计课程设计 计算说明书 设计题目:加热炉装料机设计 院系: 设计者: 指导教师: 年月日 北京航空航天大学

设计任务书 1、设计题目:加热炉装料机 2、设计要求 (1)装料机用于向加热炉内送料,由电动机驱动,室内工作,通过传动装置使装料 机推杆作往复移动,将物料送入加热炉 内。 (2)生产批量为5台。 (3)动力源为三相交流电380/220V,电机单向转动,载荷较平稳。 (4)使用期限为10年,每年工作300天,大修期为三年,双班制工作。 (5)生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图

3、技术数据 推杆行程200mm,所需电机功率2kw,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务 (1)完成加热炉装料机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。 (2)完成主要传动部分的结构设计。 (3)完成装配图一张(用A0或A1图纸),零件图两张。 (4)编写设计说明书1份。

目录 一、总体方案设计 (4) 1、执行机构的选型与设计 (4) 2、传动装置方案确定 (7) 二、传动零件的设计计算 (11) 1、联轴器 (11) 2、齿轮设计 (12) 3、蜗轮蜗杆设计 (21) 三、轴系结构设计及计算 (27) 1、轴的强度计算 (27) 2、轴承校核计算 (42) 3、键校核计算 (50) 四、箱体及附件设计 (53) 五、润滑与密封 (54) 1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 (54) 2、滚动轴承的润滑 (55) 3、油标及排油装置 (55) 4、密封形式的选择 (56) 六、技术要求 (56) 七、总结与体会 (57) 参考文献 (57)

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