【文章內(nèi)容簡介】 爐墻3790471452553413251———考慮到經(jīng)爐底向外散熱等未計算的熱損失，將所計算的結(jié)果增大20％得，=495901W爐門熱損失爐子上配備下列爐門：操作爐門和窺視爐門都對稱地布置在爐子的兩側(cè)。操作爐門尺寸取5001105mm，每側(cè)各一個；窺視爐門尺寸取406464mm；預熱段每側(cè)各一個；二加熱段每側(cè)各一個；一加熱段每側(cè)各一個；均熱段每側(cè)各一個；進料爐門設在爐頭端墻上，尺寸為9000600mm；出料爐門設在爐尾端墻上，其尺寸為9000500mm。（1）經(jīng)爐門的熱損失均熱段：經(jīng)常關閉的爐門2個℃kcal/℃=℃S粘==2746W一加熱段：經(jīng)常關閉的爐門2個F門= ， ℃ kcal/℃=℃S粘==2768W二加熱段：經(jīng)常關閉的爐門2個F門= ，℃ kcal/℃=℃S粘==2428W預熱段：經(jīng)常關閉的爐門2個F門= m2，℃ kcal/℃=℃S粘=kcal/h =1745W所以經(jīng)爐門傳導的熱損失則為： Q門傳=Q均傳+Q1加傳+Q2加傳+Q預傳　　　　　　　　　　　　　kcal/h =9687W（2）輻射熱損失 （）式中：F—爐門開啟面積?！C合傳熱系數(shù)?！獱t門每小時開啟時間。設進料門的尺寸9= 出料門的尺寸9=均熱段：兩個出料門經(jīng)常開，；按開啟度50﹪查得；F== m2 T=1210+273=1483 Kkcal/h=216506W預熱段：兩個進料門經(jīng)常開，；按開啟度60﹪查得；F== m2 T=900+273=1173 K　　　　　kcal/h=117960W所以：kcal/h=334466W（3）經(jīng)爐門的總熱損失Q門= Q門傳+Q輻=(8351+288333)=296684kcal/h=344153W冷卻水帶走的熱損失這里計算的是爐底水管中冷卻水帶走的熱損失，其他水冷件的熱損失沒有包括在內(nèi)。為了節(jié)約燃料和改善爐門的熱工過程，爐底水管全部采用“可塑料”包扎。但是往往包扎層的壽命較短，剝落后仍然需要爐子繼續(xù)工作。因此，在熱平衡計算中將按70%包扎，30%不包扎進行計算，以確定燃料消耗量和空氣需要量，并據(jù)此進行其他有關設備的設計計算；設計中爐內(nèi)縱水管8根，均是雙水管，每根有16根立柱。縱梁的規(guī)格定為10820。有4根固定梁，規(guī)格暫定為，且每根梁有18根2m 高的立柱有4根活動梁，規(guī)格暫定為，.按照不絕熱爐底水管吸熱量的經(jīng)驗公式：（1）加熱爐的預熱段內(nèi) Q預= （）式中：—爐氣溫度，KF—水管表面積，㎡預熱段水管面積：預 F預＝4（F固+F活）＝4（10+13）=92m2 Q預＝（2）在加熱爐的高溫段內(nèi) 一加熱段水管面積： 二加熱段水管面積：均熱段水管面積：本設計按70%包扎，30%不包扎算，則不絕熱時帶走的損失為： 絕熱時帶走的熱損失為：=（—）F106=（92++64+42）106=106kcal/h=106W所以總的冷卻水損失為：=106kcal/h=106W （）式中：─取氧化率，；─裝爐量，；─氧化鐵皮平均比熱，℃=；─金屬加熱終了時表面溫度，℃；─金屬加熱開始時的表面溫度，℃；代入上式得：確定燃料消耗量：列出爐膛熱平衡方程式：將各項計算結(jié)果代入上式中：1411B=22700000+427501+296684+14300000+11756283306000解方程得：B=25213。 四段連續(xù)加熱爐爐膛熱平衡表N0熱收入項W106%N0熱支出項W106%1燃料燃燒熱1加熱金屬有效熱2預熱空氣物理熱2煙氣帶走熱量3金屬氧化放熱3爐體散熱4爐門熱損失5冷卻水帶走熱損失6氧化鐵皮帶走熱損失合 計：100合 計：100爐子熱效率：單位熱耗： =1873365kJ/kg為給爐子生產(chǎn)率的進一步提高留有余地，上述燃料消耗量宜再增加10%，B=25213=此燃料消耗量可作為有關設備能力的計算和選擇依據(jù)。所以，空氣需要量和煙氣需要量分別為： V煙 換熱器計算煙氣溫度℃ 煙氣量 空氣溫度：空氣進換熱器溫度℃；空氣出換熱器溫度℃ 預熱空氣量：設計方案：選擇“U”型管狀金屬換熱器，管子規(guī)格684 mm，管子間距按以上計算依據(jù)和設計方案進行設計計算。 求煙氣與空氣的對數(shù)平均溫差（1）通過換熱器的實際煙氣量 （）式中：m─換熱器前煙氣損失的系數(shù)，m=； ─爐子排出的煙氣量，；─吸入冷風使煙氣量增加的系數(shù)，查；代入計算公式得： =（2）換熱器前煙氣的實際溫度按換熱器前煙氣的熱焓量查表得：Cp=℃ 可得：= Cpt== 所以此時的煙氣溫度： ℃（3）換熱器的煙氣溫度換熱器后煙氣的熱焓量 （）式中：—換熱器熱損失系數(shù)，取=； —空氣進換熱器前的熱焓量；當℃時，=6；當℃時，=；將數(shù)據(jù)代入上式得：=720kJ/Nm3所以此時的煙氣溫度：℃（4）煙氣與空氣的對數(shù)平均溫差 ℃ 換熱器的總傳熱系數(shù) ℃ （）式中：—煙氣側(cè)的給熱系數(shù)， ℃； —空氣側(cè)的給熱系數(shù)， ℃；（1）求煙氣側(cè)的傳熱包括輻射傳熱和對流傳熱兩部分 ℃先求：煙氣通道內(nèi)有效氣層的厚度： m （）式中：—管子外徑，； ，—管子中心線間的距離，；當==2時，上式變?yōu)镾=，將=則：S=換熱器內(nèi)煙氣的平均溫度： ℃按S=，=664℃，得：=6℃=25℃輻射傳熱系數(shù)與爐氣溫度、。 輻射傳熱系數(shù)與爐氣溫度、有效氣層厚度的關系再求：　　　　　　　?。ǎ┦街校?；—煙道內(nèi)的氣體流速（），取W煙=3m/s；代入上式得：=209℃所以： =6+50=56=234℃（2）求 空氣側(cè)只有對流傳熱，故其系數(shù)： ℃ （）式中： —換熱器內(nèi)空氣的平均溫度，在此，℃；—換熱器內(nèi)空氣的流速（標準狀態(tài)），此處?。弧茏觾?nèi)徑=；代入上式得：℃=℃（3）求換熱器的總傳熱系數(shù) ℃℃確定換熱面積和管子數(shù)目 （1）換熱面積 m2為了可靠起見，確定傳熱面積應留10%—15%的余量以消除因氣流分布不均，傳熱面積灰等原因影響氣體的預熱溫度，此處取：（2）管子數(shù)目= 根（3）每根管子的長度 m管子取平均直徑： =所以管子長度為：（4）管子布置① 根換熱管換熱面積，=(+2)=② 算換熱管根數(shù)，；③ 熱器管子數(shù)目，（按單流程計算）Z=647根；④ 熱器行程數(shù)，；所以，本設計換熱器選用四行程（5）垂直于煙氣流方向的斷面上的管子數(shù)=52根所以沿煙氣流動方向每組管子數(shù)目：根確定管子材質(zhì)換熱器的器壁溫度： ℃ （）式中：─空氣最高溫度，℃； ─煙氣最高溫度，℃；─煙氣側(cè)給熱系數(shù)，℃=℃；─空氣側(cè)給熱系數(shù)，℃=℃；代入上式得：℃查[5] P246表7—5，由換熱器的壁面溫度，煙氣溫度，預熱氣體溫度，可知，該預熱器屬于中溫預熱器，為經(jīng)濟起見，其最高允許使用溫度為800℃。又查[6]P244表7—4為經(jīng)濟起見合金鋼管（1Cr18Ni9Ti）。換熱器的經(jīng)濟指標（1）換熱器的熱效率 （2）換熱器的溫度效率（3）換熱器的熱回收率 （4）燃料節(jié)約率 排煙系統(tǒng)流體力學計算排煙系統(tǒng)流體力學計算的主要內(nèi)容是計算排煙系統(tǒng)的阻力損失，將煙道按一定的特點分成若干段，逐段進行計算，然后相加即得總的阻力損失，以此總阻力損失為依據(jù)進行煙囪計算。 出爐煙氣量： 經(jīng)過換熱器的煙氣量： 煙氣出爐溫度：℃ 閘板后煙氣溫度：℃ 換熱器后煙氣溫度：℃煙氣重度：。 煙道分布簡圖爐尾豎煙道內(nèi)的阻力損失(AB段)（1） 爐尾爐膛截面上的流速此處的爐膛截面積m2，煙氣量則爐尾截面處的煙氣流速： m/s（2）豎直煙道的沿程阻力（AB）設廢氣在豎直煙道中的速度為：則豎直煙道的截面面積： m2根據(jù)截面面積，查表[5]116， m， m，當量直徑為，斷面面積則豎直煙道沿程阻力為：= （3