【正文】 射管外徑之比；L——輻射管長度，m；——輻射室節(jié)圓直徑，m；根據(jù)要求，試確定高徑比 ，可以得到：解得：D＇= m，L＝ m。s)。 輻射管平均表面熱流密度被加熱介質為原油，采取單面輻射，取輻射管表面的平均熱流密度為25 kw/m2。Δtf——燃料進爐溫度與基準溫度差，K。 加熱爐本身的設計熱效率式中：η——加熱爐的設計熱效率，%；q1——煙氣離開加熱爐帶走的熱量損失，%；q2——加熱爐表面散熱損失，%；q3——機械和化學不完全燃燒損失，%。 加熱爐設計的熱效率計算 過?？諝庀禂?shù)和加熱爐排煙溫度的確定擬采用強制送風燃油燃燒器，根據(jù)相關標準選取過?？諝庀禂?shù)為： α = 。第3章 工藝計算 加熱爐熱負荷計算 管式加熱爐工藝計算所需的基礎數(shù)據(jù)a）、被加熱介質的組成：C—% H—% S—%；b）、被加熱介質的密度：；c）、燃料的種類：大慶常壓重油；d）、原油質量流量：e）、蒸汽的質量流量：f）、管內介質質量流量： 被加熱介質的比焓被加熱原油相對密度:；被加熱原油的碳氫比:；查得物性系數(shù) ，近似取 的焓表圖查表知API 重度為 27 ，查得加熱介質的各部分比焓:[11]a）、原油入口焓：；b）、原油出口焓：；c）、蒸汽人口焓：；d）、蒸汽出口焓：。上述充分說明了管式加熱爐在煉油和石油化工生產中占有十分重要的地位，搞好石油化工工藝管式加熱爐操作、管理工作對煉油和石油化工生產裝置實現(xiàn)高處理量、高質量、高效率、低能耗和長期安全、穩(wěn)定運轉及減輕對環(huán)境的污染有著重大意義。因此，石油化工工藝管式加熱爐能否長周期安全、穩(wěn)定運行對整個裝置或全廠實現(xiàn)“長周期安全、穩(wěn)定運轉”有著直接的影響。石化工藝加熱爐的能耗約占整個生產裝置能耗的50%～60%，其熱效率的高低直接決定著整個生產裝置能耗大小，直接影響著生產成本。 本課題發(fā)展方向在煉油工程上，采用管式加熱爐開始于1910年至1911年間，在沒有采用管式加熱爐之前原油加工方式均為釜式蒸餾，小處理量、且為間歇生產。管式爐的能量消耗在生產裝置中約占80%～90%。 convection process room size, including the form of convection furnace tubes, furnace tube diameter, wall thickness of the tube, the tube row number and the root of the number of each row, the heat balance calculation of the part, including fuel, the specifications of the burner and root number.The gist of the present furnace design with high thermal efficiency and fuel utilization. Measures often used to reduce the furnace flue gas temperature, reducing the overheated air coefficient, the Department of inplete bustion to reduce the loss of chemicals to reduce the mechanical loss of inplete bustion, reduce heat, such as furnace wall. Flue gas can also be set up waste heat recovery system to increase the thermal efficiency of furnace.Keywords: Furnace；Steel；Furnace tube；Radiation；Convection目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 本課題發(fā)展方向 1第2章 設計要求和設計參數(shù) 3 設計要求 3 設計參數(shù) 3 燃料油 3 原油工藝條件 3 過熱蒸汽條件 3 原油產品分率 3第3章 工藝計算 4 加熱爐熱負荷計算 4 管式加熱爐工藝計算所需的基礎數(shù)據(jù) 4 被加熱介質的比焓 4 被加熱介質的熱負荷 5 燃燒過程計算 6 燃料油燃燒物性 6 加熱爐設計的熱效率計算 6 輻射段計算 9 輻射段基礎數(shù)據(jù) 9 輻射段爐體尺寸確定 10 輻射段熱平衡計算 12 對流段計算 14 核算對流段熱負荷 14 對流段工藝尺寸計算 21 加熱爐壓力降 25 爐管壓力降 25 加熱介質進口壓力降 26 輻射爐管壁厚 27 設計壓力 27 設計溫度 28 鋼管材料 28 鋼管的計算壁厚 29 煙囪設計 29 煙囪直徑 29 煙囪高度計算 29第4章 加熱爐的檢測、檢驗和試驗 35 爐管水壓試驗 35　爐管焊接接頭的檢測和檢驗 35第5章 加熱爐鋼結構 36 輻射室鋼結構 36 對流室鋼結構 36 平臺梯子 36第6章 余熱回收系統(tǒng) 38第7章 加熱爐配件的設計選用 39 輻射管的支撐 39 看火門 40 人孔門 40 防爆門 41 燃燒器的選擇 42 清掃門和吹灰器 43結論 44參考文獻 45致謝 46第1章 緒論 課題背景近年來，隨著石油化學工業(yè)的迅速發(fā)展，管式加熱爐技術越來越引起人們的重視。本設計的要點是加熱爐高的熱效率，提高燃油的利用率。摘 要管式加熱爐是一種火力加熱設備，它利用燃料在爐膛內燃燒時產生的高溫火焰與煙氣作為熱源，加熱在爐管中高速流動的介質，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供給介質在進行分餾、裂解或反應等加工過程中所需要的熱量，保證生產正常進行。常采用的措施有降低爐子的排煙溫度、減小過熱空氣系數(shù)、減少化學部完全燃燒損失、減少機械不完全燃燒損失、減少爐壁散熱等。管式加熱爐消耗著大量的能量，而在制造乙烯、氫氣和合成氨的工藝過程中，它已成為進行裂解和轉化反應的心臟設備，支配著整個工廠或裝置的產品質量、收率、能耗和操作周期。它的投資一般占15%左右，高的可達30%。管式加熱爐的使用是煉油工業(yè)由小處理量、間歇生產轉向大處理量、連續(xù)生產的標志。石化工藝加熱爐的基建投資費用，約占一般煉油裝置總投資的10%～20%，總設備費用的30%左右；在重整、制氫等裝置中則占裝置總投資的25%左右；乙烯裂解爐和化肥轉化爐的基建投資費用約占裝置總投資的35%左右。幾乎每一套煉油和石油化工裝置中都有管式加熱爐，也就是說：管式加熱爐幾乎參與了煉油和石油化工的整個生產過程。第2章 設計要求和設計參數(shù) 設計要求1）、設計方案的論證與制定；2）、加熱爐及其附件設備的結構設計；3）、各設備需進行強度計算，校核及結構設計；4）、編寫設計說明書并畫結構圖；5）、繪制工程圖、總裝圖、鋼結構圖、盤管圖。 被加熱介質的熱負荷 加熱爐原油介質的熱負荷式中：Qn——加熱爐的原油介質熱負荷，kW；Wn——被加熱原油的質量流量，kg/h；Iil——被加熱原油入爐的比焓，kJ/kg；Iol——被加熱原油出爐的比焓，kJ/kg；q——其它熱負荷, kW。[2] 燃料的含硫量為 % %，為了防止加熱爐尾部換熱面的露點腐蝕，在設計參數(shù)、結構或選材上缺乏必要的防治露點腐蝕措施，查燃料含硫量與最低金屬表面溫度圖得ts不得低于140℃。根據(jù)煙氣的出爐溫度，查“煙氣熱量損失圖”，得q1=18%，q2與q3根據(jù)經驗取q2+q3= 3% 。a）、燃料的低熱值Qe：；b）、空氣的進爐顯熱Qa：空氣不預熱，Qa = 0；c）、霧化蒸汽的進爐顯熱Qs：加熱爐的燃燒器采用內混式蒸汽霧化，霧化蒸汽量可取Ws = k