Разработка и исследование конструкций биметаллических корпусов аппаратов с каналами охлаждения

• Автор: Богуш, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Использование биметаллов в химическом машиностроении
и других отраслях промышленности
1.2. Анализ известных способов принудительного
охлаждения (нагревания) корпусных деталей оборудования
1.3. Анализ методов получения биметаллов
1.4. Получение биметаллических изделий методом
вакуумно-диффузионной сварки
1.5. Выводы и задачи исследования
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОРПУСА АППАРАТА
2.1. Обоснование конструкции и формы каналов
охлаждения биметаллического корпуса
2.2. Разработка математической модели и методики теплового расчета системы охлаждения
биметаллического корпуса аппарата
2.2.1. Математическое моделирование процесса переноса
тепла и решение стационарной задачи теплопроводности для неограниченного бруса

2.2.2. Разработка методики и программы расчета
теплообмена реактора с водоохлаждаемым корпусом
2.3. Расчет на прочность и жесткость элементов
биметаллического корпуса с каналами терморегулирования
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ АППАРАТОВ С КАНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ (НАГРЕВАНИЯ) КОРПУСА
3.1. Экспериментальные исследования тепловых процессов
в корпусе аппарата с внутренними каналами охлаждения
3.1.1. Описание экспериментальной установки
и объекта исследования
3.1.2. Методика проведения и обработки
экспериментальных данных
3.1.3. Анализ результатов экспериментов и выводы
3.2. Экспериментальные исследования влияния конструктивных
и технологических факторов на качество биметаллических изделий с каналами охлаждения
3.2.1. Описание опытно-промышленной установки
для проведения ВДС
3.2.2. Методика проведения и результаты исследования
3.3. Экспериментальные исследования прочности
сварного соединения сталь-медь
3.4. Экспериментальные исследования влияния термического воздействия на качество биметалла (сталь-медь)

ГЛАВА 4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
МЕТОДОМ ВДС
4 Л. Новые конструктивные решения и способы изготовления
элементов канальной системы охлаждения
4.2. Рекомендации по совершенствованию технологической оснастки для ВДС
4.3. Оптимизация режимных параметров ВДС
4.4. Практическое использование результатов исследований
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

никают из-за необходимости сохранить поперечное сечение каналов после сварки, для чего их накрывают дополнительными "крышками" или укладывают в них трубки различной конфигурации.
Рис. 1.11. Кристаллизатор (изложница)
1 - медная труба; 2 - стальная обечайка; 3 - стальное кольцо; 4 - ребра жесткости; 5 - каналы охлаждения
Примером цилиндрического исполнения водоохлаждаемых деталей рудотермических печей может служить конструкция изложницы кристаллизатора (рис. 1.11) с продольно расположенными каналами охлаждения.
Как отмечают авторы данной технологии [46,48], применение для конструкции водоохлаждаемых деталей (кессонов) биметаллов позволяет использовать в качестве теплоотводящего слоя медный прокат толщиной до 30 мм, который не имеет литейных раковин, "залечивающихся" в процессе прокатки.
Вынос водоохлаждающих каналов из медного теплоотводящего слоя обеспечивает снижение веса кессона за счет уменьшения толщины медного слоя. При этом значительно повышается срок службы изделий, обеспечивается стабильность теплофизических и механических свойств плит в любом сечении, герметичность зон соединения меди и стали, отсутствие краевых дефектов по периметру, работоспособность в условиях термоциклирования.