Оптимизация работы сухой градирни для охлаждения теплоносителя после теплообменника для охлаждения закалочных ванн

Болдоо Цогбат

Аннотация


В данной выпускной квалификационной работе (ВКР) представлен расчет по оптимизации работы сухой градирни для охлаждения теплоносителя после теплообменника, используемого в закалочных ваннах АО "Сухоложский литейно-механический завод". Это одно из предприятий комплекса Уральской Горно-Металлургической Компании (УГМК). Сухоложское литье изготавливает отливки из углеродистой, высоколегированной и низколегированной стали, а также чугунные отливки из антифрикционных, высокопрочных и низколегированных чугунов
Закалка – это вид термической обработки деталей, при которой их нагревают выше критической температуры, а в последующем резко охлаждают. Этот процесс придает стальной детали наиболее высокую прочность. В зависимости от рабочей жидкости, при достижении определенной температуры, паровой слой разрывается и на верхнем слое металла жидкость начинает кипеть, в результате чего металл быстро охлаждается и закаливается.
Для того чтобы охладить металл или сплавы из металла, применяются большие баки, так называемые ванны для закаливания, в которых удобно производить закалку, так как температура рабочей жидкости постоянна и металл или сплав, подлежащий закалке, не может нагреваться выше температуры в ванне.
В нашем случае закалка производится в водной среде. Закалка водой считается самым древним закаливающим способом. Водяное охлаждение является эффективнее по сравнению с маслом. Наиболее часто закаливают в воде крупные детали или изделия из стали, которые требуют быстрого охлаждения, например, как в нашем случае, углеродистую сталь.
Для обеспечения необходимых условий при закалке все ванны оснащаются системами охлаждения (теплообменными секциями), мешалкой или другими вспомогательными устройствами для увеличения скорости теплообмена. Скорость охлаждения заготовок регулируется производительностью установки и температурой закалочной жидкости.
Система охлаждения воды в закалочных ваннах обеспечивает заданный температурный режим работы закалочной ванны, В данном случае используется теплообменник, размещенный в ванне, в котором в качестве хладоносителя используется раствор этиленгликоля, Одним из достоинств которого является морозостойкость. В свою очередь нагретый хладоноситель для дальнейшего использования должен быть охлажден до начальной температуры, что в зимних условиях можно осуществить, используя сухую градирню или драйкулер, расчет по оптимизации работы которого и представлен в настоящей работе.