【正文】 因此可以說我的這次設(shè)計(jì)，得到了我很多同學(xué)的幫助，我的順利完成不僅僅是我個(gè)人的努力，也包含了其他同學(xué)的共同努力。%，%。結(jié)論通過一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)加熱爐有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。 平均溫度：=(749+463)/2=606℃Ⅳ段：考慮到換熱器漏風(fēng)和煙道閘板處吸入冷空氣等因素，%則：煙氣量由增加到493771 .1=54315。 ，選用斷面尺寸為： 所以： Ⅱ段：，選用拱查表64得煙道尺寸為：2436(寬)3054(高) 。1 .計(jì)算條件1 )進(jìn)煙道煙氣量：；2)進(jìn)煙道煙氣溫度：=800℃3)煙氣密度：.2 .繪制排煙系統(tǒng)圖。21)把各段分壓力損失相加得到總阻力損失，填入第24欄。17)第21欄由第12欄數(shù)據(jù)代如求得。13)將以上同一分段中的局部阻力系數(shù)總和填入第17欄。6)第10欄0℃的流量根據(jù)上述空氣流量分配求得。 1)風(fēng)機(jī)出口到換熱器入口 取 2)換熱器出口到總管分岔處=41554取 3)總風(fēng)管分岔處到上加熱端燒嘴供風(fēng)集管(20%) 取 4)總風(fēng)集管分岔處到下加熱集管(60%) 取 5) 總風(fēng)管分岔處到均熱燒嘴供風(fēng)集管(20%)取6）下加熱集管到側(cè)燒嘴(流量各占30％) 取7）均熱集管到側(cè)燒嘴（每側(cè)各占10%） 取5 .確定計(jì)算阻力損失的管路系統(tǒng)根據(jù)阻力損失計(jì)算原則，：Ⅰ—鼓風(fēng)機(jī)出口到換熱器入口；Ⅱ—換熱器；Ⅲ—換熱器出口到總管分岔處；Ⅳ—總管分岔處到下加熱集管；Ⅴ—下加熱集管到側(cè)燒嘴。7 .計(jì)算換熱器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1)熱效率 =2)溫度效率由公式（6—26）得：=3)換熱器煙氣側(cè)阻力損失該換熱器管子排列為直(順)排，阻力損失按式(612)計(jì)算，即： 其中， 煙氣流速： =煙氣平均溫度：=℃ 由燃料燃燒計(jì)算得：=1 .284計(jì)算阻力系數(shù)： = 且：通過查資料可計(jì)算煙氣運(yùn)動(dòng)粘度：則：查表68得：直排管束阻力修正系數(shù)＝1 .00所以： 4)換熱器空氣側(cè)阻力損失（A）局部阻力損失 a)空氣入口擴(kuò)張局部損失冷空氣入口管道斷面積： 冷空氣入口風(fēng)箱斷面積： 則：冷空氣入口氣流流速：面積比：=0 .96/2 .995=0 .32查表67，按式(68)得：則：=b)預(yù)熱空氣風(fēng)箱進(jìn)出換熱管局部損失預(yù)熱空氣由風(fēng)箱進(jìn)出換熱管共有4次，可近似認(rèn)為阻力損失近似相等。2）加熱段下加熱采用側(cè)供熱 燒嘴選用DW—I—9型，最大燃燒能力為600，供熱量為22454，則需要燒嘴總數(shù)，每側(cè)9個(gè).3）均熱段燒嘴安裝 均熱段上加熱采用側(cè)供熱，也選用DW—I—9型，需要燒嘴數(shù)：均熱段下加熱采用端側(cè)供熱，燒嘴選用DW—I—9型，最大燃料燃燒能力為600，供熱量為22454，需要燒嘴數(shù)為： 1 .已知數(shù)據(jù)1) 出爐膛煙氣溫度(由工藝給出)：=800℃；2) 出爐膛煙氣流量：=20413=58091；3) 進(jìn)換熱器空氣溫度：=20℃；4) 燒嘴前要求空氣預(yù)熱溫度：=350℃；5) 預(yù)熱空氣流量（按設(shè)計(jì)燃料消耗量B計(jì)算）：=20413=397652 .設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1) 進(jìn)換熱器煙氣溫度（考慮煙道降溫?fù)p失）：=750℃； 2) 進(jìn)換熱器煙氣流量（考慮溢氣損失）：換熱器前煙氣溢氣損失系數(shù)m=則 =（1m）=49377標(biāo)m/h；3) 進(jìn)換熱器煙氣溫度（地區(qū)大氣平均值）：=20℃；4) 出換熱器空氣溫度（考慮熱網(wǎng)管道降溫?fù)p失）:=380℃；5) 熱空氣流量（考慮生產(chǎn)率提高10%的可能性）：=43741； 3 .設(shè)計(jì)方案1)換熱器種類：金屬換熱器2)換熱器結(jié)構(gòu)：平滑直管金屬換熱器（帶“—”字形紐帶插入件）；3)換熱管規(guī)格：；4)換熱管布置：順（直）==2，=0 .12m；5)換熱管氣流方向及流速：，；管內(nèi)流空氣，設(shè)。那么均熱段爐頂硅磚與硅藻土磚交界處實(shí)際溫度：℃均熱段爐頂外表溫度：℃同理可計(jì)算其他部位爐壁導(dǎo)熱損失，計(jì)算如表3—7：5) 經(jīng)爐門輻射熱損失（A)經(jīng)爐門的輻射熱損失：表3—7 爐壁導(dǎo)熱損失爐膛部位爐墻內(nèi)表面積()導(dǎo)熱損失(kJ/h)爐壁外表溫度(℃)均熱段爐頂290940133均熱段爐墻14920399加熱段爐頂484396123加熱段爐墻35149795預(yù)熱段爐頂35125783預(yù)熱段爐墻19131877合計(jì)1 .81910102a）經(jīng)出料爐門的輻射熱損失：均熱段爐氣溫度：=1314+273=1587爐門開啟面積：出料爐門，取單位開啟時(shí)間；遮蔽系數(shù)則：b）進(jìn)料爐門的輻射熱損失，選進(jìn)料爐門的遮蔽系數(shù)，爐門開啟面積：預(yù)熱段爐氣溫度 T=800+273=1073K 則：所以由： （B)經(jīng)爐門溢氣熱損失由于本設(shè)計(jì)溢氣量比較小，所以經(jīng)爐門的溢氣損失可忽略所以，6）其它熱損失這些熱損失包括爐底導(dǎo)熱損失、操作爐門散熱損失等，這可按經(jīng)驗(yàn)取因此：3 .爐子熱平衡式與燃料消耗量：1）爐膛熱平衡式：2）燃料消耗量：由爐膛熱平衡式可得燃料的消耗量 4 .爐膛熱平衡表：見表3—85 .爐子的工作指標(biāo)：1) 單位燃料消耗：2) 單位熱量消耗：3) 爐膛熱效率： 4) 爐子熱效率： 注：為了給爐子提高生產(chǎn)率留有余量，在選擇燒嘴數(shù)量以及燃燒能力時(shí)，爐子實(shí)際燃料消耗量可為計(jì)算值的1 .1倍來確定，即：1 .選擇依據(jù)1) 燃料的種類： 混合煤氣；2) 混合煤氣的低發(fā)熱值：；3) 爐子的最大燃料消耗量：；4) 爐子最大的濕空氣需要量：；5) 預(yù)熱空氣溫度：；6) 供熱量的分配：加熱段上加熱20％，加熱段下加熱60％，均熱段上加熱10%，均熱段下加熱10%。2)預(yù)熱段長(zhǎng)度 3)加熱段長(zhǎng)度 4)均熱段長(zhǎng)度 5)爐子總長(zhǎng) 按式83，取A＝2000mm則， 2 .爐門選擇和尺寸的確定1）進(jìn)料爐門B對(duì)連續(xù)加熱爐通常采用端進(jìn)料方式，所以其寬度等于爐膛內(nèi)寬，即：B=6612mm。 —加熱時(shí)間，=。5)計(jì)算金屬表面熱流其中：—加熱段導(dǎo)來輻射系數(shù)。詳細(xì)計(jì)算過程如下：首先將三段式加熱爐用4個(gè)界面分成三個(gè)區(qū)段，即金屬入爐處為0界面；預(yù)熱段終了加熱段開始為1界面；加熱段向均熱段過渡處為2界面；—1為預(yù)熱段；1—2為加熱段；2—、：1 2 3 4 預(yù)熱段加熱段（雙面加熱）均熱段（雙面加熱）計(jì)算4界面處金屬加熱有關(guān)參數(shù)1) 已知金屬表面溫度和金屬斷面溫差，用公式 式中：—均熱度，可以在設(shè)計(jì)手冊(cè)上查圖310可得，一般取0 .6，即相當(dāng)于取0 .242) 加熱時(shí)間 其中 S—金屬透熱深度 —金屬導(dǎo)溫系數(shù)查表37得，1250℃時(shí)，20鋼的導(dǎo)溫系數(shù)= m/h則由金屬加熱工藝可知，出爐時(shí)鋼坯斷面溫差為30℃，則加熱終了是鋼坯平均溫度℃3）加熱終了時(shí)鋼坯表面的熱流查表31得，1230℃時(shí)鋼的導(dǎo)溫系數(shù)= KJ/（℃）KJ/（m）4）均熱段爐氣溫度： t℃計(jì)算結(jié)果與假設(shè)均熱段爐氣溫度相差很小，所以不需要重新計(jì)算.計(jì)算3界面處金屬有關(guān)參數(shù)前面已經(jīng)計(jì)算得F=由式（326） KJ/（℃） 根據(jù)F 查表313得 =1240℃按式（85）得： =172551 2)加熱段爐氣溫度 =1358℃與假設(shè)相差的不大，不需要重新計(jì)算。計(jì)算的目的是確定爐氣經(jīng)過爐壁對(duì)金屬的導(dǎo)來輻射系數(shù)計(jì)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(jì)手冊(cè)，對(duì)于中型加熱爐，加熱爐爐底強(qiáng)度H可取550kg/（mh），取推鋼比E=220，代入公式： 其中 P—爐子生產(chǎn)率，kg/h H—爐子有效爐底強(qiáng)度，kg/（mh） L—料坯長(zhǎng)度，m E—推鋼比，可取200~250得n== 可取n=2則采用雙排料；將n=2代入公式B=nl+（n+1）a式中：L—料坯長(zhǎng)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=23 +(2+1)=對(duì)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）：，可以取B==，： B==6612mm爐膛高度：查資料，對(duì)于燃?xì)獾闹行图訜釥t，取H＝1600mm，H＝1750mm，H＝900mm，H＝1000mm，H＝1200mm3) 爐膛長(zhǎng)度：設(shè)均熱段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，加熱段長(zhǎng)度L，預(yù)熱段長(zhǎng)度L。2．加熱金屬規(guī)格：1）種類：優(yōu)質(zhì)碳素鋼（20鋼）；2）尺寸：150mm150mm3000mm；3）料坯入爐溫度：t=20℃；4）金屬加熱終了溫度：1250℃；5）金屬斷面溫差：30℃。根據(jù)各種煤氣燒嘴的特性，查有關(guān)手冊(cè)決定選用低壓渦流式燒嘴，即DW—Ⅰ型煤氣燒嘴。 本設(shè)計(jì)中加熱分配為：上加熱占40%，下加熱占60%；同時(shí)爐子長(zhǎng)度上分配為：加熱段占80%，均熱段占20%。（5） 三段式爐型均熱段末端火壓較低，可減少出料門吸風(fēng)。2．方案論證1．設(shè)計(jì)題目：100t/h推鋼式加熱爐設(shè)計(jì)2．爐子工作時(shí)間：一年?duì)t子按照正常工作330天，檢修30天3．燃料的選擇: 選用混合煤氣混合煤氣干成分表 （%） 成分種類COCHOH CHCON合計(jì)焦?fàn)t煤氣100高爐煤氣__1004．生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格1） 種類：優(yōu)質(zhì)碳素鋼（20鋼）2） 尺寸：150mm150mm3000mm3） 料坯入爐溫度：t=20℃4） 金屬加熱終了溫度：℃5） 金屬斷面溫差：℃5） 廢氣出爐溫度：t=800℃6） 加熱方式：采用三段式（預(yù)熱、加熱、均熱）爐型，上下端側(cè)結(jié)合加熱7） 排煙方式：下排煙8） 換熱器的選型：平滑直管金屬換熱器（帶“一”字形紐帶插入件）9） 進(jìn)出料方式：端進(jìn)側(cè)出10）爐頂結(jié)構(gòu)：吊頂結(jié)構(gòu)采用三段式連續(xù)加熱爐優(yōu)點(diǎn)：（1）允許加熱段有更高的爐溫，因而可提高爐子的單位生產(chǎn)率。管理優(yōu)化控制的效果在數(shù)學(xué)模型優(yōu)化控制的基礎(chǔ)上可再節(jié)能約 5％。爐門、爐車和爐體的密封是燃料爐密封的難點(diǎn)，硅酸鋁纖維的應(yīng)用為解決爐子的密封提供了有利條件?？刂茽t膛壓力能保證爐子工況穩(wěn)定，提高工件加熱質(zhì)量，減少熱量損失，提高爐子熱效率。 2) 數(shù)學(xué)模型優(yōu)化控制 在實(shí)現(xiàn)燃料燃燒控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高控制水平就要用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化控制，主要內(nèi)容是優(yōu)化爐子的熱制度。但脈沖控制高速燃燒系統(tǒng)的實(shí)際爐膛溫度與設(shè)定控制溫度偏差較大，縮短脈沖時(shí)間，爐膛溫度與設(shè)定控溫偏差將顯著減小。為此又出現(xiàn)一些控制軟件技術(shù)予以彌補(bǔ)，如 自尋優(yōu)控制，多目標(biāo)專家尋優(yōu)控制等方法控制配比。最簡(jiǎn)單的辦法是按流量測(cè)量值控制配比。目前國(guó)內(nèi)外有發(fā)展蓄熱式換熱器技術(shù)的趨勢(shì)，尤其是蓄熱式換熱器與燒嘴一體化并配以自動(dòng)控制技術(shù)，近幾年在國(guó)內(nèi)有一些企業(yè)已經(jīng)在嘗試使用。對(duì)于普碳鋼及其表面滲鋁材質(zhì)，其預(yù)熱風(fēng)溫控制在 350℃以下，用不銹鋼材質(zhì)預(yù)熱風(fēng)溫可達(dá)450℃，耐熱鋼材質(zhì)預(yù)熱風(fēng)溫達(dá)500~C以上。助燃空氣預(yù)熱對(duì)爐子熱工產(chǎn)生極好的影響，甚至可以在一般的爐子上使用發(fā)熱值較低的煤氣。將其噴涂于爐襯內(nèi)表面，形成03～0．5mm的涂層，利用涂層的紅外輻射性能，達(dá)到增加熱效、減少能耗、延長(zhǎng)爐襯壽命的作用。一種新的施工方法是將散裝纖維棉經(jīng)高壓風(fēng)送出噴槍，結(jié)合劑與纖維棉外混，一起噴到工作表面。所以用這種材料筑爐，在節(jié)能、省材、提高爐子生產(chǎn)能力和改善爐子熱工性能等方面都具有明顯的效果。 1) 澆注料爐襯的導(dǎo)熱系數(shù)比磚體爐襯小，爐體氣密性好，使用壽命長(zhǎng)，從而提高了爐子的作業(yè)率，因此可以全面改善爐子的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（2）優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu) 工業(yè)爐爐襯材料分為磚砌爐襯、澆注料爐襯和纖維爐襯。它適用于各類中低溫?zé)崽幚頎t。例如，平焰燒嘴、高速調(diào)溫?zé)旌托顭崾綗斓?。正確的使用高效燃燒器可以節(jié)能5％以上。 3)使用的低效性 在使用過程中必然伴有部分能量損失，其損失程度依被使用的方式、過程情況和控制水平等不同而異。工業(yè)爐裝備水平的提高是工業(yè)化生產(chǎn)文明進(jìn)步的標(biāo)志。其他指標(biāo)才有意義。我國(guó)工業(yè)爐節(jié)能還存在很大潛力。雖然一些較大的臺(tái)車式護(hù)，環(huán)形爐和步進(jìn)爐，基本實(shí)現(xiàn)了流量、壓力，溫度的自動(dòng)檢測(cè)與過程控制，但據(jù)統(tǒng)計(jì)，其中有近 l/3的爐子，由于執(zhí)行元件和控制儀表性能不穩(wěn)定、維護(hù)不及時(shí)、操作人員培訓(xùn)不到位而不能堅(jiān)持使用?？傊厥沼酂釙r(shí)首先考慮空氣（煤氣）預(yù)熱器，因?yàn)樗梢越档蜖t子的一次消耗，提高爐子本身的熱效率，以節(jié)約燃料油和高發(fā)熱量燃料，其次才考慮供給余熱鍋爐去產(chǎn)氣。鋼鐵廠的節(jié)能投資應(yīng)優(yōu)先用于回收煙溫高于700176。使?fàn)t子在正常的生產(chǎn)條件下，零壓面保持在爐門坎水平面上，并使?fàn)t內(nèi)壓力分布均勻。其最佳值的大小，將隨爐子不同而不同。爐膛廢氣帶走的熱量，通常包括廢氣物理顯熱和燃料不完全燃燒的化學(xué)熱兩部分。而工藝要求與爐子結(jié)構(gòu)、熱工操作及熱工過程之間又存在相互影響、相互制約的關(guān)系，但必須明確爐子熱工是為工藝服務(wù)