臺車式加熱爐設(shè)計(jì)計(jì)算.doc

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1、臺車式加熱爐設(shè)計(jì)計(jì)算一、已知參數(shù)1.加熱爐為臺車式加熱爐；2.工作溫度：1280℃3.有效尺寸：4(W)×8(L)×1.5(H)m；4.載重：30t5.進(jìn)出料方式：臺車式6.空氣預(yù)熱溫度：T＝450℃6.天然氣預(yù)熱溫度：T＝300℃7.被加熱金屬：1）鋼坯種類：合金鋼2）加熱時(shí)間：4～6h(由于不知道加熱物件具體規(guī)格，時(shí)間為預(yù)估)3）鋼坯入爐表面溫度：=20℃4）鋼坯出爐表面溫度：=1280℃5）加熱終了斷面溫差Δt≤20℃8.燃料：1）燃料種類：天然氣，Q＝35280KJ/Nm3(查表)2）空燃比:1:9.4Nm3/Nm33）天然氣成分見下表天

2、然氣成分表產(chǎn)物成分甲烷乙烷丙烷氨硫化氫二氧化碳總和含量（%）94.30.80.20.53.80.4100四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）爐子熱平衡與燃料消耗量1.1臺車爐的熱平衡熱量輸入(1)爐料燃燒化學(xué)熱Q燒設(shè)爐膛燃料消耗量為B（Nm3/h），則Q燒=BQ低=32580BkJ/h(2)預(yù)熱空氣帶入物理熱Q空查表t空=450℃時(shí)，c空=1.3808kJ/(Nm3.℃)Q空=（1-K）BLnc空t空=（1-0.02）9.4×B1×450×1.3808=5724BkJ/h(3)預(yù)熱燃?xì)鈳胛锢頍酫燃?xì)獠楸韙空=300℃時(shí)，c燃?xì)?2.63kJ/(Nm3.℃)Q燃?xì)?/p>

3、=（1-K）BLnc空t空=（1-0.02）×B1×300×2.63=773BkJ/h熱量支出(1)金屬吸收的熱量Q1Q1=G(J2-J1)查表t=1280℃時(shí)J2=800.1kJ/kg；t=20℃時(shí)J1=11.1kJ/kg；所以，Q1=G(J2-J1)=6000×(800.1-11.1)=kJ/(h)(2)通過爐墻和爐頂?shù)纳釗p失①均熱段爐墻的散熱損失耐火磚厚度S1：232mm隔熱磚厚度S2：232mm保溫棉S3：60mm爐內(nèi)氣氛溫度：℃設(shè)耐火磚與隔熱磚間溫度：1200℃隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：875℃爐墻表面溫度：90℃砌磚體的平均溫度砌磚

4、體的平均導(dǎo)熱率：λ3=0.84+0.58×10-3×1265=1.571×3.6λ2=0.291+0.256×10-3×1037.5=0.5566×3.6λ1=0.05+0.07×10-6×482.52=0.0663×3.6爐墻單位面積的熱損失：爐墻外表溫度℃第一層分界面溫度：℃第二層分界面溫度：℃第一層分界面溫度與假設(shè)相差較大，故需重新計(jì)算重新假定爐內(nèi)氣氛溫度：℃設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度：1200℃隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：840℃爐墻表面溫度：90℃砌磚體的平均溫度砌磚體的平均導(dǎo)熱率：λ3=0.84+0.58×10-3×1265=1.571

5、×3.6λ2=0.291+0.256×10-3×1020=0.5521×3.6λ1=0.05+0.07×10-6×4652=0.0651×3.6爐墻單位面積的熱損失：爐墻外表溫度℃第一層分界面溫度：℃第二層分界面溫度：℃分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無需重新計(jì)算計(jì)算爐墻的總熱損失：81034W爐頂?shù)纳釗p失耐火磚厚度S1：300mm隔熱磚厚度S2：200mm保溫棉S3：50mm重新假定爐內(nèi)氣氛溫度：℃設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度：1150℃隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：800℃爐頂表面溫度：95℃砌磚體的平均溫度砌磚體的平均導(dǎo)熱率：λ3=0.84+0.5

6、8×10-3×1240=1.5592×3.6λ2=0.291+0.256×10-3×975=0.5406×3.6λ1=0.05+0.07×10-6×447.52=0.064×3.6經(jīng)過爐頂單位面積的熱損失：爐墻外表溫度℃第一層分界面溫度：℃第二層分界面溫度：℃分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無需重新計(jì)算計(jì)算爐頂?shù)目偀釗p失：53591W臺車的散熱損失耐火磚厚度S1：250mm隔熱磚厚度S2：250mm重新假定爐內(nèi)氣氛溫度：℃設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度：1050℃臺車表面溫度：130℃砌磚體的平均溫度砌磚體的平均導(dǎo)熱率：λ3=0.84+0.58×10-3

7、×1190=1.53×3.6λ2=0.291+0.256×10-3×590=0.442×3.6臺車單位爐頂面積的熱損失：爐墻外表溫度℃第一層分界面溫度：℃分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無需重新計(jì)算計(jì)算臺車的總熱損失：59998W計(jì)算爐體總熱損失：81034+53591+59998=W(3)均熱段爐門的熱損失：①爐門的輻射熱損失爐溫Tl=1330℃面積A3=17m2遮蔽系數(shù)：Φ=0.05開啟時(shí)間系數(shù)ψ=0.2(4)煙氣帶走的熱量KJ/h(5)爐墻蓄熱損失冷爐升溫過程接近于qN=常數(shù)由℃查得耐火粘土磚。假定熱平衡方程式42290B1+4438B1=+5

8、4440×3.6+14410×3.6+22613B1+得B1=41.4m3/h即均熱段每小時(shí)燃燒約41.4Kg重油爐膛熱收入爐膛熱支出序