【導(dǎo)讀】工業(yè)爐的提高和改進措施。

　　

【正文】 量的分配而進行布置的。連續(xù)加熱爐加熱段爐溫較高，且我們要求爐溫均勻性較好，因此燒嘴燃燒火焰要有一定長度和 鋪展面。根據(jù)各種煤氣燒嘴的特性，查有關(guān)手冊決定選用低壓渦流式燒嘴，即 DW— Ⅰ型煤氣燒嘴。 換熱器結(jié)構(gòu) 選用平滑直管金屬換熱器，并帶“一”字型紐帶插入件，這樣可以提高對流熱系數(shù)，從而提高換熱效率。其他許多設(shè)計方案在此不一一加以說明，將在熱工計算中詳細(xì)說明。 3．熱工計算 原始技術(shù)數(shù)據(jù) 1．爐子生產(chǎn)率： P=100t/h。 2．加熱金屬規(guī)格： 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1）種類：優(yōu)質(zhì)碳素鋼（ 20 鋼）； 2）尺寸： 150mm179。 150mm179。 3000mm； 3）料坯入爐溫度： t始 =20℃； 4）金屬加熱終了溫度： 1250℃； 5）金屬斷面溫差： 30℃。 3．燃料： 1）種類：混合煤氣； 2）焦?fàn)t煤氣成分（干成分）：參見表 3— 1； 表 3— 1 混合煤氣干成分（ %） 成分 種類 CO2 C2 H4 O2 H2 CH4 CO N2 合計 焦?fàn)t煤氣 100 高 爐煤氣 __ 100 3）出爐膛煙氣溫度： t廢膛 =800℃； 4）煤氣不預(yù)熱： t氣 =20℃； 5）空氣預(yù)熱溫度： t空 =350℃。 熱工 計算 燃料燃燒計算 1．混合煤氣干、濕成分的換算： 計算結(jié)果如表 3— 2。 表 3— 2 混合煤氣濕成分（ %） 成分 種類 CO2 C2 H4 O2 H2 CH4 CO N2 W 合計 焦?fàn)t煤氣 100 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 高 爐煤氣 __ 100 2．計算混合煤氣的低發(fā)熱值 1）計算焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值 把表 3— 2中焦?fàn)t煤氣的濕成分代入公式得： Q濕低 =179。 +108179。 +358179。 +591? =17518kJ/標(biāo) m3 2) 計算高爐煤氣低發(fā)熱值 Q濕低 =179。 +108179。 +358179。 =3711kJ/標(biāo) m3 3）焦高比為 3： 7的混合煤氣的低發(fā)熱值 Q濕低 =179。 17518+179。 3711=7853 kJ/標(biāo) m3 3： 7，計算混合煤氣濕成分 見表 33 表 33 混合煤氣成分（ %） 成分 種類 CO CO2 CH4 C2 H4 H2 O2 N2 H2 O 混合煤氣 4．計算理論空氣需要量 L0 把表 3— 3中混合煤氣濕成分代入公式得： L0 = 0 . 5 2 0 . 2 5 0 . 5 1 8 . 7 5 2 7 . 7 4 3 0 . 8 4 0 . 3 221? ? ? ? ? ? ? ?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 5．計算實際空氣需要量 Ln ，取 n= 代入公式： Ln =nL0 Ln濕 =（ 1+ 干 OHg2 ） Ln 可得： Ln =?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 Ln濕 =(1+?)?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 把表 3— 3 中混合煤氣濕成分代入公式（ 1— 18）可得： ? ?2 2 1100c o n mV C O C H C O? ? ?? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1= ( 2 0 .2 5 + 7 .7 4 + 2 0 .8 4 + 1 0 .2 6 )100 = 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 其他見表 34 表 3— 4 混合 煤氣燃燒產(chǎn)物生成量及成分 成分 名稱 CO/ 2 N/ 2 O/ 2 H2 O/ 合計 生成量 (標(biāo) m3 ) 體積含量 (%) 100 7 .計算混合煤氣燃燒產(chǎn)物重度 把表 3— 4 中燃燒產(chǎn)物體積百分含量代入式（ 1— 21）可得： 煙? ＝ 32281844 2222 ? ??? ’‘’‘ ONOHCO = 4 4 1 4 . 0 3 1 8 1 5 . 5 7 2 8 6 8 . 7 5 3 2 1 . 6 522400? ? ? ? ? ? ?=1 .284kg/標(biāo) m3 8．計算燃料理論燃燒溫度 由 t空 =350℃，查資料可得 c空 =1 .296 kJ/標(biāo) m3 ,空氣帶入的物理熱 Q空 Q空 =Ln c空 t空 =??350 = kJ/標(biāo) m3 燃料帶入的物理熱 Q燃 =C燃 t燃 Q燃 =(?+?+? +? +? + ?+?+?) ? 20? 1100 = kJ/標(biāo) m3 設(shè) t產(chǎn) =1800~2100℃，可查資料得 c產(chǎn) = ? + ? kJ/標(biāo) m3 . 設(shè) Q分 =0，按式 t理 = nQ Q Q QVC? ? ?空燃產(chǎn)分低= 7 8 5 3 9 0 4 .4 7 8 2 7 .4 9 02 .8 4 5 8 1 .7 0 1 4? ? ?? = ℃ ≮ 1800℃ 因此可以滿足連續(xù)加熱爐的加熱工藝要求。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐膛熱交換計算 計算的目的是確定爐氣經(jīng)過爐壁對金屬的導(dǎo)來輻射系數(shù)gkmC 計算方法和步驟如下： 預(yù)確定爐膛主要尺寸 爐膛寬度 查工業(yè)爐設(shè)計手冊，對于中型加熱爐，加熱爐爐底強度 H 可取 550kg/（ m2 ? h），取推鋼比 E=220，代入公式： n= 2PH L S E? ? ? 其中 P— 爐子生產(chǎn)率， kg/h H— 爐子有效爐底強度， kg/（ m2 ? h） L— 料坯長度， m E— 推鋼比，可取 200~250 得 n= 100000550 5 3 220? ? ?= 可取 n=2 則采用雙排料； 將 n=2 代入公式 B=n? l+（ n+1） a 式中： L— 料坯長度， mm a— 料坯端頭與爐墻內(nèi)表面的距離，一般取 200~250mm（取 200mm） 則： B=2?3 +(2+1)?= 對砌磚爐體結(jié)構(gòu)，為了砌筑施工方便，爐體寬度應(yīng)為耐火 磚寬度（ 0 .116m）的整數(shù)倍 .經(jīng)計算： 不是 整數(shù)倍，可以取 B=57? =，滿足了為耐火磚寬度的整數(shù)倍的要求 .所以?。? B==6612mm 爐膛高度： 查資料，對于燃?xì)獾闹行图訜釥t，取 H加上 ＝ 1600mm， H加下 ＝ 1750mm， H預(yù)上 ＝ 900mm，H預(yù)下 ＝ 1000mm， H均上 ＝ 1200mm 3) 爐膛長度：設(shè)均熱段長度為 L均 ，加熱段長度 L加 ，預(yù)熱段長度 L預(yù) 。 4）爐頂結(jié)構(gòu)： 吊頂結(jié)構(gòu) 。 5）出料方式：側(cè)出料。 2．計算爐膛相關(guān)尺寸 1）各段爐底面積 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ F加 底 = 26. 61 2 mB L L??加加 F 26. 61 2 mB L L? ? ?預(yù)預(yù)預(yù)底 F 26. 61 2 mB L L? ? ?均底 均 均 2）各段爐墻（側(cè)墻）和爐頂（ 吊頂結(jié)構(gòu) ）面積 2 H L BL??均表 均上 均 均== 2m 同理可得 210 .1 23F L m?加表 加 ? 預(yù)預(yù)表 2m 各段包圍爐氣內(nèi)表面積 26. 61 2 8. 72 3 15 .3 35 mF B L F L L L? ? ? ? ?預(yù) 預(yù) 預(yù) 預(yù)預(yù)圍 預(yù)表 26. 61 2 10 .1 23 16 .7 35 mF B L F L L L? ? ? ? ?加圍 加 加表 加 加 加 26. 61 2 9. 32 3 15 .9 35 mF B L F L L L? ? ? ? ?均圍 均 均表 均 均 均 各段充滿爐氣的空腔體積 35. 95 1 mV B H L L? ? ? ?預(yù) 預(yù) 預(yù)預(yù)上 310 .5 79 mV B H L L? ? ? ?加 加上 加 加 37. 93 4 mV B H L L? ? ? ?均 均上 均 均 3．計算各段平均有效射程 按聶夫斯基近似公式計算得： 3 .6 1 .3 9 7 mVS F? ? ?預(yù)預(yù)預(yù)圍 23 .6 2 .2 7 6 mVS F? ? ?加加加圍 3 .6 1 .7 9 2 mVS F? ? ?均均均圍 4．計算爐氣中二氧化碳和水汽分壓 由燃料計算得： 2COP ＝ ； OHP2 ＝ 5 .計算各段爐氣溫度 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1）設(shè)均熱段爐溫比加熱終了時金屬表面溫度高 75℃，即： 均gt ＝ 表終t ＋ 75＝ 1250＋ 75＝ 1325℃ 2）設(shè)加熱段溫度比加熱終了時金屬表面溫度高 100℃，即： 加gt ＝ 表終t ＋ 100＝ 1250＋ 100=1350℃ 3）預(yù)熱段爐氣溫度變化規(guī)律近似圍線性，則： 預(yù)gt ＝ ( 加gt + 廢膛t