冶金熱工基礎(chǔ)推鋼式加熱爐課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-19 00:55本頁(yè)面
【正文】 氣溫度。煙氣成分及含沙量。流體壓降。換熱效率。流體壓力及兩流體壓力差。換熱器的造價(jià)及使用壽命。便于制造，安裝及檢修。二、換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、原始數(shù)據(jù)及要求煙氣溫度：t煙=960℃ 煙氣量 ：V煙=45500Nm3/h空氣溫度：空氣進(jìn)換熱器溫度t1=20℃，空氣出換熱器溫度t2=400℃預(yù)熱空氣量：V空=34600Nm3/h（二）、設(shè)計(jì)方案選擇“V”型管狀金屬換熱器。管子規(guī)格Φ=6040mm按直通式布置管子間距離x1/d=x2/d=2(1)通過(guò)換熱器的實(shí)際煙量V′煙=mV煙（1+ΔΦ）Nm3/hV′煙=45500(1+)=40040Nm3/h(2) 換熱器前煙氣的實(shí)際溫度t煙I煙=CP煙t煙=310960=則在按換熱器前煙氣的熱含量I、煙為：I′煙=I煙/（1+△Ф）=(1+)=：t′煙=910℃(3)換熱器的煙氣溫度按換熱器后煙氣的熱含量I“煙I″煙=I′煙V空（I″空 I′空）/ V煙ε=(1276)/45500= K卡/Nm3由此差得：t″煙=493℃(4) 煙氣與空氣的對(duì)數(shù)平均溫度△tm=[( t′煙 t″空)(t″煙 t′空)]/㏑[( t′煙 t″空)/(t″煙 t′空)] =[(910400)(49320)] /㏑[(910400)/(493 20)] =℃說(shuō)明：V煙=45500Nm3/h取換熱器煙氣損失系數(shù)m=。吸入冷氣使煙氣增加系數(shù)△Ф=CP煙=310KJ/Nm3在t煙=960℃時(shí)的煙氣比熱I為空氣進(jìn)換熱器前的熱含量當(dāng)t′空=20℃，查得t′空=6KJ/Nm3，t″空為進(jìn)換熱器后的熱含量。當(dāng)t″空=400℃查得I″空=127K卡/Nm3，ε為換熱器的換熱系數(shù)ε=。換熱器的總傳熱系數(shù)K=1/(1/a1+1/a2) KJ/Nm2h℃(1)α1的計(jì)算在煙氣側(cè)有輻射傳熱和對(duì)流傳熱兩個(gè)部分故：α1=α1輻+α1對(duì)KJ/Nm2h℃由煙氣管道內(nèi)有效氣層的厚度計(jì)算公式S={(X1+X2)/}d={(4d/d)}d=(m) ∴d=S/=(m) 在換熱器內(nèi)煙氣的平均溫度為 \t煙=1/2（t煙’+t煙″）=1/2（910+493）=℃ 由S= \t煙=℃查圖7得α1輻= ℃由α1對(duì)=（+）C()又由C=1+x1/d=1+2=說(shuō)明：a1——煙氣側(cè)的換熱系數(shù)，a2——空氣側(cè)的換熱系數(shù)，d_管子外徑(m)，x1x2——管子中心線的距離(m)，x1+x2=2d的（設(shè)計(jì)方案），d=(m)W煙——煙道內(nèi)的氣流速度（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）在此取W煙=2m/s,d外=(m)（管外徑）∴α1對(duì)=（+）( /)=由此：a1=α1輻+α1對(duì)=+= KJ/Nm2h℃(1) α2的計(jì)算在空氣側(cè)只有對(duì)流傳熱由α2=（+）C()/t空=1/2（t空’+t空″）=1/2（20+400）=210℃所以α2=（+210）℃(2) 換熱器的總傳熱系數(shù)K=1/(1/a1+1/a2)= 1/(1/+1/) = KJ/Nm2h℃確定換熱面積和管子數(shù)目(1)換熱面積F=Q/K△tm F=V空(I″空I‘空)/ K△tm=34600（1276）/=為了可靠：可擴(kuò)大換熱面積，可取F=615m2說(shuō)明：d內(nèi)=(m)管道內(nèi)徑/t空換熱器內(nèi)的平均溫度（℃），W空換熱器內(nèi)空氣的流速（標(biāo)態(tài)）m/s 取W空=8 m/s。(2)管子數(shù)目Z=4V空/3600∏W空d2內(nèi)=434600/36008=612（根）(3)每根管子的平均長(zhǎng)度\l=(F/Z)(l/∏\d) (m)管子平均直徑\d=1/2（d內(nèi)+d外）=1/2（+）=(m)所以\l=615/603=(4)管子布置垂直于煙氣流方向的斷面上的管子數(shù)Z1=2V煙/3600（x1d外）IW煙=245500/36002=≈36(根)所以沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向每組管子的數(shù)目Z2=Z/Z1=612/36=17(根)(5)管子排列簡(jiǎn)圖換熱器的氣壁溫度t = t39。39?？?（t39。煙t39。39。煙）/（1+α2/α1） =400+[（910－400）/（1+) ]=℃根據(jù)《有色冶金爐設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四章42在（650750）之間，可選鎳鉻合金鋼Gr5Mo其最高允許使用溫度為750℃5. 換熱起的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：(1)換熱器的熱效率η換=[V空（I空 I39?？?/V39。煙I39。煙]100% =[34600(127 6)/40040]100% =%(2)換熱器的溫度效率ηt=t空/t39。空=400/910=%(3)換熱器的熱回收效率η回=V空（I空 I39?？?/V煙I煙 =34600(127 6)/40040 =%換熱器名稱符號(hào)數(shù)據(jù)材料（鎳鉻合金）Gr5Mo管子規(guī)格外徑d外(m)內(nèi)徑d內(nèi)(m)總的換熱系數(shù)K(k卡/m2h℃)管子數(shù)目Z根612管子平均長(zhǎng)度L(m)垂直煙氣流動(dòng)方向管子數(shù)Z136沿流動(dòng)方向每組管子數(shù)Z217換熱器的器壁溫度t(℃)允許使用最大溫度t(℃)750換熱面積F(m2)585[第四部分] 主要參考文獻(xiàn)及附表一、 主要參考文獻(xiàn)及附表鋼鐵廠工業(yè)設(shè)計(jì)參考資料，冶金工業(yè)出版社－1979；耐火材料工廠資料，冶金工業(yè)出版社－1990；貴州工業(yè)大學(xué)參考資料、有色冶金爐設(shè)計(jì)手冊(cè)、筑爐手冊(cè)，冶金工業(yè)出版社；二、 附表 金屬尺寸要求表 一金屬材質(zhì)厚度s (cm)寬度 b(cm)長(zhǎng)度 l (cm)低碳鋼 金屬加熱時(shí)間參考表表 二加熱特點(diǎn)爐型金屬厚度 s (cm)加熱時(shí)間 min/cm扁鋼上下受熱推鋼式－－－ 常見(jiàn)隔熱材料主要參數(shù)材料名稱體積參數(shù)允許溫度導(dǎo)熱系數(shù)硅藻土生料粉660－680900+103硅藻土熟料粉420－700900+103硅藻土磚500900+103泡沫硅藻土磚500900+103石棉網(wǎng)340500+103黏土質(zhì)隔熱耐火磚400900+103礦渣棉900－1000500+103硅酸鈣隔熱板300750+103硅藻土石棉粉240650碳酸鎂石棉粉320800－[第五部分]總 結(jié)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我們對(duì)課程設(shè)計(jì)方案的基本過(guò)程的設(shè)計(jì)方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)，在這幾天大家的共同努力下，我們順利的在愉快的合作中完成了這次課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)不僅僅讓我對(duì)科學(xué)研究有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也讓我深深的認(rèn)識(shí)到合作精神的重要性，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中我們要翻閱大量的資料，要計(jì)算大量的數(shù)據(jù)，但這巨大的工作量對(duì)于我們這個(gè)團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)卻顯得如此的渺小，雖然我們的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是它留給我的印象是不可磨滅的，對(duì)我的影響將也是深遠(yuǎn)的?？偨Y(jié)為什么我們要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)呢?事實(shí)上,課程設(shè)計(jì),是一門復(fù)雜的帶有總結(jié)性的課程,它不僅可以加深我么對(duì)所學(xué)專業(yè)課本的了解,更重要的是它可以對(duì)所學(xué)專業(yè)的課本的了解,積累更多的經(jīng)驗(yàn)的知識(shí),以便拓寬我們的視野,夯實(shí)我們的專業(yè)基礎(chǔ),學(xué)完專業(yè)課本之后進(jìn)行相應(yīng)的課程設(shè)計(jì),作為當(dāng)代的大學(xué)生我們每個(gè)人都應(yīng)該用心的學(xué)好它,努力的掌握它,要求我們拿出干勁,拿出熱心,要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng),一絲不茍的精神,45
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