- •Введение
- •Тема 1. Задачи, организация и порядок проектирования цехов и заводов
- •1.1. Виды строительства
- •Тема 2. Основные положения проектирования машиностроительных заводов
- •2.1. Порядок проектирования заводов и цехов
- •2.2. Задачи, решаемые при проектировании заводов и цехов
- •В технические задачи входят:
- •Тема 3. Структура машиностроительных заводов
- •3.1. Классификация машиностроительных заводов
- •3.2. Состав машиностроительного завода
- •3.3. Организация и управление производственным цехом
- •Тема 4. Генеральный план машиностроительного завода
- •4.1. Разработка генерального плана
- •4.1.1. Определение площади зданий цехов
- •4.1.2. Размещение объектов на заводской территории
- •4.2. Железнодорожные пути
- •4.3. Проезды и автомобильные дороги
- •4.4. Грузопотоки
- •Тема 5. Общая методика проектирования цехов кузнечно-штамповочного производства
- •5.1. Расположение кузнечных цехов на генеральном плане
- •Разрывы между зданиями.
- •5.2. Назначение цехов и классификация кузнечных цехов
- •1) По типу производства:
- •2) По массе поковок
- •Склады: металла, заготовок, поковок, облоя, запчастей, штампов, приспособлений, индукторов, электродвигателей, огнеупоров, инструментов, вспомогательных материалов.
- •5.3 Содержание и оформление проекта кузнечного цеха (технологическая часть проекта)
- •5.3.1. Задание на проектирование и производственную программу цеха
- •5.3.2. Технологическая и конструкторская части проекта (начало, окончание см. 5.4.3.)
- •5.3.3. Расчетная часть проекта включает:
- •Исходные данные для проектирования
- •5.4.2. Режим работы кузнечных цехов и фонды времени
- •Тема 6. Проектирование горячих цехов кузнечно-штамповочного производства
- •6.1. Методы определения потребного основного (ковочно-штамповочного) оборудования
- •6.2 Определение количества штамповочного оборудования и коэффициента его загрузки
- •6.2.1. Метод укрупненного проектирования
- •6.2.2. Метод детального проектирования
- •6.3. Технико-экономические расчеты
- •6.3.1. Выбор типов и расчет количества нагревательных устройств
- •6.3.2. Выбор источника тепла
- •6.3.3. Определение размеров и количества пламенных печей
- •6.3.4. Расчет расхода топлива, воздуха и количества дымовых газов
- •6.3.5. Расчет индукционных нагревателей
- •6.3.6. Устройства для охлаждения поковок
- •6.3.7. Подъемно-транспортное оборудование (пто)
- •6.3.8. Расчет расхода металла
- •6.3.9. Расчет расхода штампов
- •6.3.10. Рабочий состав и определение его численности
- •6.3.11. Энергетические потребности кузнечных цехов (Расчет энергетических потребностей кузнечных цехов)
- •Что выбрать: пар или воздух?
- •Привод ковочных и штамповочных прессов.
- •Расчет расхода сжатого воздуха молотами и прессами
- •Расчет расхода электроэнергии
- •6.3.12. Вспомогательные отделения и службы кузнечных цехов
- •6.3.13. Компоновка площадей и планировка оборудования
- •6.3.14. Определение площадей кузнечных цехов
- •6.3.15. Экономическая часть проекта
- •Тема 7. Цехи листовой штамповки
- •7.1. Классификация листоштамповочных цехов
- •7.2. Технологический процесс
- •7.3. Автоматизация и механизация цехов листовой штамповки
- •7.4. Организация и механизация уборки и переработки отходов
- •7.5. Механизация установки штампов
- •7.5.1. Штампы
- •7.5.2 Расход вспомогательных материалов
- •Тема 8. Проектирование цехов хош и холодной высадки
- •8.1. Классификация цехов
- •8.2. Разработка технологического процесса.
- •8.3. Оборудование
- •8.4. Инструмент
- •8.5. Основные и вспомогательные материалы
- •Тема 9. Строительное проектирование (Основы строительного дела)
- •9.1. Классификация зданий
- •9.2. Основные положения по проектированию здания
- •9.3. Конструктивная схема здания
- •9.4. Бетон и железобетон
- •9.5. Основные понятия и нормы строительного проектирования
- •9.6. Основные элементы здания
- •Плита покрытия.
- •9.7. Унифицированные типовые секции
- •9.8. Фундаменты под прессы и молоты
- •9.8.1. Фундаменты под кривошипные прессы листовой штамповки
- •Ленточные углубленные фундаменты
- •9.8.2. Фундаменты под оборудование к.Ц.
- •Заключение
- •Библиографический список литературы
- •Схемы и рисунки
- •Кривошипных прессов
- •Установки крупного кривошипного пресса
- •Тема 5. Общая методика проектирования цехов кузнечно-штамповочного производства 32
- •Тема 6. Проектирование горячих цехов кузнечно-штамповочного производства 49
- •Тема 7. Цехи листовой штамповки 138
- •Тема 8. Проектирование цехов хош и холодной высадки 143
- •Тема 9. Строительное проектирование (Основы строительного дела) 146
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
6.3.11. Энергетические потребности кузнечных цехов (Расчет энергетических потребностей кузнечных цехов)
Виды энергии, применяемые в кузнечных цехах.
В кузнечных цехах в качестве энергии используют пар, сжатый воздух, электроэнергию, воду и топливо.
Пар применяют для привода ковочных и штамповочных молотов, прессов, для обдувки штампов, для нагрева и подогрева травильных растворов и воды для промывки поковок в травильных отделениях.
Сжатый воздух применяют как электроноситель для молотов, для обдувки штампов, вместо пара, для работы в подъемных устройствах местного значения (подъемники у ГКМ и т.д.) для привода автоматизирующих устройств, для включения муфт ГКМ и прессов, для пневматических зубил при вырубке дефектов в заготовках и поковках, для пневматических точильных машинок при зачистке и т.д.
Электроэнергию в основном применяют для привода электродвигателей, для освещения и в электронагревательных установках.
Вода высокого давления (200-500атм) применяют в гидравлических и парогидравлических прессах, в установках для очистки нагретых заготовок от окалины перед штамповкой (100-150атм). Воду низкого давления расхо-дуют для охлаждения ручного кузнечного инструмента штампов ГКМ, фрикционных прессов, для создания водяных завес у нагревательных печей, для охлаждения индукционных нагревателей, в травильных отделениях и на бытовые нужды.
Различные виды топлива применяют в горнах и печах, в том числе термических.
Выбор энергоносителя для молотов и гидравлических прессов.
Для привода молотов используют пар или сжатый воздух, а гидравлических прессов – пар или воду высокого давления.
Выбор энергоносителя надо производить конкретно для разрабатываемого завода с учетом технической и экономической целесообразности. Кузнечный цех при этом следует рассматривать как одно из основных звеньев общего энергетического хозяйства завода.
Для правильного выбора пара или воздуха для привода молотов не-обходимо сопоставить преимущества и недостатки того и другого.
Преимуществами пара являются:
1) возможность использования тепла отработанного пара и включения кузнечного цеха в общую теплофикационную сеть завода или района;
2) возможность, в случае необходимости, быстрого повышения давления свежего пара;
3) легкость обнаружения утечек пара.
Недостатками пара являются:
1) большие потери на конденсацию, увеличивающиеся с увеличением длины трубопроводов;
2) неблагоприятные условия работы ряда деталей молота (высокая температура, влажность);
3) необходимость тепловой изоляции паропроводов;
4) неблагоприятные условия труда рабочих, на которых может попадать горячий конденсат.
К преимуществам воздуха относятся:
1) меньшие потери при передаче на большие расстояния;
2) отсутствие конденсационных потерь;
3) уменьшение утечек в самой машине, благодаря меньшему расширению деталей от нагревания;
4) возможность утилизации тепла дымовых газов печей для подогрева воздуха;
5) упрощенные конструкции воздухопровода в связи с меньшей потребностью отвода конденсата;
6) возможность использования дешевой энергии;
7) лучшие условия работы рабочих и оборудования.
К недостаткам воздуха можно отнести:
1) большие капитальные затраты на сооружение компрессорной станции (в 3-4 раза больше, чем на котельную);
2) невозможность повышения давления воздуха сверх предела, лимитируемого компрессорами.
В каждом конкретном случае необходимо произвести сравнительный анализ целесообразности того или иного энергоносителя. Например, при коротких трубопроводах перегретый пар, как энергоноситель, будет выгодным, а при подогреве дымовыми газами печей воздуха может сделать его более выгодным энергоносителем.
В настоящее время большинство кузнечных цехов работает на паре.
Привод ковочных и штамповочных гидравлических прессов.
Для гидравлических ковочных прессов применяют следующие основные типы привода:
от парогидравлического мультипликатора,
от насосно-аккумуляторной станции (НАС)
или индивидуальный насосный привод.
В настоящее время чисто гидравлические прессы с приводом от НАС почти полностью вытеснили прессы с парогидравлическим мультипликатором, так как они имеют ряд существенных преимуществ.
Чисто гидравлический привод более экономичен, обеспечивает большой ход непрерывно, без пауз, дает более высокую производительность.
Поэтому в настоящее время даже установленные прессы с парогидравлическим приводом переделываются на чисто гидравлический привод.
При таком переводе ввиду уменьшения давления до 200 атм (с 450 атм у паро-гидравлического привода) номинальное усилие пресса снижается почти в 2 раза.
Дополнительно делаются гидравлические мультипликаторы для повышения давления. Работа с применением мультипликаторов снижает производительность пресса.
Однако практика кузнечных цехов заводов тяжелого и транспортного машиностроения показывает, что до 80% всех технологических операций на гидропрессах требует усилия пресса менее половины номинального.
Для оставшихся 20% требуется включение мультипликатора.
Для обоснования рентабельности того или иного привода следует сопоставить капитальные затраты и расходы при эксплуатации.
Практически установлено следующее:
Для крупных цехов с годовым выпуском от 50 до 120 тыс. тонн поковок капитальные затраты на оборудование и энергетическую базу, как и расходы на топливо, при паровом и гидравлическом приводе примерно равны. Остается преимущество в более высокой производительности за чисто гидравлическими прессами.
Для средних прессовых цехов с годовым выпуском 15-50 тыс. тонн поковок капитальные затраты при гидравлическом приводе на 10-12%, а расход условного топлива на 30-35% меньше, чем при паровом. Поэтому здесь рентабельней гидропривод.
Для прессовых цехов с годовым выпуском менее 15 тыс. тонн поковок капитальные затраты на прессовое оборудование и энергетическую базу при гидроприводе на 20-25% выше, чем при паровом, но расход топлива меньше в 2 раза.
При решении вопроса выбора типа привода гидравлических прессов необходимо учитывать реальные условия, в том числе: лимит по капитальным вложениям, относительную стоимость и возможность снабжения паром и электроэнергией.
Привод мощных штамповочных гидравлических прессов целесообразнее осуществлять от насосно-аккумуляторных станций.
ИТАК…
В кузнечных цехах в качестве энергии используют пар, сжатый воздух, электроэнергию, воду и топливо.
Пар применяют для привода ковочных и штамповочных молотов, прессов, для обдувки штампов, для нагрева и подогрева травильных растворов и воды, для промывки поковок в травильных отделениях.
Сжатый воздух применяют как энергоноситель для молотов, для обдувки штампов, для работы в подъемных устройствах местного значения (подъемники у ГКМ и т. д.) для включения муфт ГКМ и прессов, для пневматических зубил, для пневматических точильных машинок при зачистке.
Электроэнергию в основном применяют для привода электродвигателей, для освещения и в электронагревательных установках.
Вода высокого давления (200-500атм.) применяется в гидравлических и парогидравлических прессах, в установках для очистки нагретых заготовок от окалины перед штамповкой (100…150атм).
Воду низкого давления расходуют для охлаждения ручного кузнечного инструмента штампов ГКМ, фрикционных прессов, для создания водяных завес у нагревательных печей, для охлаждения индукционных нагревателей, в травильных отделениях и на бытовые нужды.