步進(jìn)式加熱爐設(shè)計(jì)計(jì)算畢業(yè)論文

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1、二步進(jìn)式加熱爐設(shè)計(jì)計(jì)算2.1熱工計(jì)算原始數(shù)據(jù)(1)爐子生產(chǎn)率：p=245t/h(2)被加熱金屬：1)種類：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(20#鋼)2)尺寸：250×2200×3600(mm)(板坯)3)金屬開始加熱(入爐)溫度：t始=20℃4)金屬加熱終了(出爐)表面溫度：t終=1200℃5)金屬加熱終了(出爐)斷面溫差：t≤15℃(3)燃料1)種類：焦?fàn)t煤氣2)焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值：Q低溫=17000kJ/標(biāo)m33)煤氣不預(yù)熱：t煤氣=20℃表1-1焦?fàn)t煤氣干成分(%)成分焦?fàn)t煤氣3.10.42.9957.925.41.3(4)出爐膛煙氣溫度：t廢膛

2、=800℃(5)空氣預(yù)熱溫度(燒嘴前)：t空=350℃2.2熱工計(jì)算2.2.1焦?fàn)t煤氣干濕成分換算查燃料燃燒附表5，由上式得代入表2—1中，得表2-1焦?fàn)t煤氣濕成分(%)成分CO2O2C2H4COH2CH4N2H2O合計(jì)焦?fàn)t煤氣3.02900.30902.83368.793956.574124.81841.27022.28991002.2.2計(jì)算焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值==17094.6830KJ/m3誤差計(jì)算值與設(shè)計(jì)值相差很小，可忽略不計(jì)。2.2.3計(jì)算理論空氣需要量L0把表2-1中焦?fàn)t煤氣濕成分代入=2.2.4計(jì)算實(shí)際空氣需要量Ln查《燃

3、料及燃燒》，取n=1.1代入標(biāo)m3/標(biāo)m3實(shí)際濕空氣消耗量==6.0999標(biāo)m3/標(biāo)m32.2.5計(jì)算燃燒產(chǎn)物成分及生成量標(biāo)m3/標(biāo)m3=0.4231標(biāo)m3/標(biāo)m3標(biāo)m3/標(biāo)m3=1.2526標(biāo)m3/標(biāo)m3標(biāo)m3/標(biāo)m3=3.7507標(biāo)m3/標(biāo)m3標(biāo)m3/標(biāo)m3=0.0897標(biāo)m3/標(biāo)m3燃燒產(chǎn)物生成總量標(biāo)m3/標(biāo)m3燃燒產(chǎn)物成分將燃燒產(chǎn)物生成量及成分列于下表表2-2焦?fàn)t煤氣燃燒產(chǎn)物生成量（標(biāo)m3/標(biāo)m3）及成分（%）成分名稱合計(jì)生成量（標(biāo)m3）0.42311.25263.75070.08975.5161體積含量（%）7.670322

4、.708167.99551.62611002.2.6計(jì)算煤氣燃燒產(chǎn)物重度按燃燒產(chǎn)物質(zhì)量計(jì)算把表2-2中燃燒產(chǎn)物體積百分含量代入Kg/m3=1.2063Kg/m32.2.7計(jì)算燃料理論燃燒溫度由t空=350℃，查《燃料與燃燒》表得C空=1.30kJ/標(biāo)m3，由《燃料與燃燒》P38,得燃燒室(或爐膛)內(nèi)的氣體平衡壓力接近1個(gè)大氣壓(大多數(shù)工業(yè)爐如此),那么式中各組分的分壓將在數(shù)值上與各組分的成分相等)即..所以,由《燃料與燃燒》附表8,附表9,得,所以所以誤差在誤差范圍內(nèi)，故不必再假設(shè)。因此，可滿足步進(jìn)式加熱爐加熱工藝要求2.3爐膛熱交換

5、計(jì)算2.3.1預(yù)確定爐膛主要尺寸①爐膛寬度式中——料坯長(zhǎng)度mm；a——料坯之間和料坯端頭與爐墻內(nèi)表面的距離，一般取～300mm；n——爐內(nèi)物料擺放排數(shù)，這里取雙排；對(duì)于砌磚爐體結(jié)構(gòu)，為砌筑施工方便，爐體寬度應(yīng)為耐火磚寬度（0.116m）的整數(shù)倍，經(jīng)計(jì)算，為滿足耐火磚的寬度整數(shù)倍的要求，所以?、跔t膛高度：由經(jīng)驗(yàn)考慮，參照《鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計(jì)參考資料》，對(duì)燃?xì)庵行图訜釥t，取爐膛高度分別為，，。③爐膛長(zhǎng)度：設(shè)加熱段長(zhǎng)度為L(zhǎng)加，預(yù)熱段長(zhǎng)度為L(zhǎng)預(yù)，均熱段長(zhǎng)度為L(zhǎng)均；④爐頂結(jié)構(gòu)：內(nèi)寬B>4m,用平頂；⑤出料方式：端出料；2.3.2計(jì)算爐膛相關(guān)尺寸①

6、各段爐底面積F加底=BL加=6.96L加m2F預(yù)底=BL預(yù)=6.96L預(yù)m2F=BL均=6.96L均m2②各段爐墻（側(cè)墻）和爐頂（平頂）內(nèi)表面積F加表=2H加上L加+BL加==11.52L加m2③各段包圍爐氣內(nèi)表面積F加圍=8.12L加+11.72L加=19.84L加m2F預(yù)圍=8.12L預(yù)+10.12L預(yù)=18.24L預(yù)m28.12+10.52=18.64m2④各段充滿爐氣的空腔體積V加=8.121.8L加=14.616L加m3V預(yù)=m32.3.3計(jì)算各段平均有效射線行程查《鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計(jì)參考資料》，各種形狀的氣層中，沿不同方向的

7、射線行程的長(zhǎng)度并不都相等，計(jì)算輻射時(shí)要采用平均射線行程Lm式中：—?dú)怏w輻射有效系數(shù)，一般與氣體黑度，幾何形狀有關(guān)，取=0.85～0.9F—圍繞氣體的容積表面積m2V—?dú)怏w所充滿的容積m3mmm2.3.4計(jì)算爐氣中二氧化碳和水汽分壓由燃料燃燒計(jì)算，見(jiàn)表2-2，得PCO2=6.145/100=0.076703大氣壓PH2O=19.132/100=0.227081大氣壓2.3.5計(jì)算各段爐氣溫度由《工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，爐溫與鋼材表面溫度之差為溫度位差，對(duì)于一般加熱爐，一般不超過(guò)50～100℃，①這里取均熱段爐氣溫度比加熱終了時(shí)金屬表面溫度高

8、50℃，即②查《火焰爐》，取加熱段爐氣溫度℃③預(yù)熱段爐氣溫度變化規(guī)律近似為線性變化，即2.3.6計(jì)算各段爐氣黑度(1)查《鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計(jì)參考資料》,①均熱段②加熱段③預(yù)熱段(2)求爐氣黑度①預(yù)熱段(1050oC)查表得