1、 臺(tái)車式加熱爐設(shè)計(jì)計(jì)算一、已知參數(shù)加熱爐為臺(tái)車式加熱爐；工作溫度：1280C3有效尺寸：4（W）X8（L）X1.5（H）m；4.載重：30t5進(jìn)出料方式：臺(tái)車式6空氣預(yù)熱溫度：T=450C空6天然氣預(yù)熱溫度：T=300C空被加熱金屬：1）鋼坯種類：合金鋼2）加熱時(shí)間：46h（由于不知道加熱物件具體規(guī)格，時(shí)間為預(yù)估）3）鋼坯入爐表面溫度：t臺(tái)=20C表4）鋼坯出爐表面溫度：t終=1280C表5）加熱終了斷面溫差MW20C燃料：1）燃料種類：天然氣，Q低=35280KJ/Nm3（查表）2）空燃比：1:9.4Nm3/Nm33）天然氣成分見(jiàn)下表天然氣成分表產(chǎn)物成分甲烷乙烷丙烷氨硫化氫二氧化碳總和含量（

2、）94.30.80.20.53.80.4100四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）爐子熱平衡與燃料消耗量11臺(tái)車爐的熱平衡熱量輸入（1）爐料燃燒化學(xué)熱Q燒設(shè)爐膛燃料消耗量為B（Nm3/h）,則Q=BQ=32580BkJ/hTOC o 1-5 h z燒低預(yù)熱空氣帶入物理熱Q空查表t=450C時(shí)，c=1.3808kJ/(Nm3c)空空Q=(l-K)BLct=(1-0.02)9.4xB1x450 x1.3808=5724BkJ/h空n空空1預(yù)熱燃?xì)鈳胛锢頍酫莎燃?xì)獠楸韙=300C時(shí)，c=2.63kJ/(Nm3c)空燃?xì)釷=(1-K)BLct=(1-0.02)xB1x300 x2.63=773BkJ/h燃?xì)鈔空空1熱

3、量支出金屬吸收的熱量QQ1=G(J2-J1)查表t=1280C時(shí)J2=800.1kJ/kg；t=20C時(shí)J=11.1kJ/kg；所以，Q1=G(J2-J)=6000 x(800.1-11.1)=4734000kJ/(h)通過(guò)爐墻和爐頂?shù)纳釗p失均熱段爐墻的散熱損失耐火磚厚度S：232mm隔熱磚厚度S2：232mm保溫棉S3：60mm爐內(nèi)氣氛溫度：ti二1330C設(shè)耐火磚與隔熱磚間溫度：1200C隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：875C爐墻表面溫度：90C砌磚體的平均溫度1330+12002=1265C1200+8752=1037.5C875+902=482.5C砌磚體的平均導(dǎo)熱率:3=0.84+0.

4、58x10-3x1265=1.571x3.6kj/(m-hC)入2=0291+0.256x10-3x1037.5=0.5566x3.6kj/(m-hC)入=0.05+0.07x10-6x482.52=0.0663x3.6kj/(m-h-C)爐墻單位面積的熱損失：ttq二-fS壁S空1ssst+0.0141231330200.2320232006V二(m2)+爐墻外表溫度t二2+1二+20二89Cwa012.21.5710.55660.066312.21第一層分界面溫度:+to二8433(歯+牖)+20二832Ct=q丄+Ja九O3第二層分界面溫度:+1二8433J+0.07+20二1183Co

5、11.920.06220.541SSt=q(+3+22ia九九O32第一層分界面溫度與假設(shè)相差較大，故需重新計(jì)算重新假定爐內(nèi)氣氛溫度：ti二1330C設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度:1200c隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：840c爐墻表面溫度：90C砌磚體的平均溫度1330+1200t均=1265CTOC o 1-5 h z內(nèi)21200+840t均=1020C中2840+90_ot均=465C中2砌磚體的平均導(dǎo)熱率：入3=0.84+0.58x10-3x1265=1.571x3.6kj/(m-hC)入2=0.291+0.256x10-3x1020=0.5521x3.6kj/(m-hC)入1=0.05+0

6、.07x10-6x4652=0.0651x3.6kj/(m-h-C)爐墻單位面積的熱損失:ttq壁空qiSSSP垸T+0.014123133020_q33(w/“cTOC o 1-5 h z0.2320.232006V(m2)+1.5710.55210.065112.21爐墻外表溫度t二2+1833+2088Cwa012.21o1t=q(+iiao第一層分界面溫度:+1833x(+0.06)+20836C九o12.210.06513tq（丄+春+）2ia九九o32分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無(wú)需重新計(jì)算第二層分界面溫度：+1833x(+0.06+0.232)+201206Co12.210.06

7、510.5521計(jì)算爐墻的總熱損失:Q二qxF二833x(3.2x9.3x2+3.2x5.9x2)二81034W11c2爐頂?shù)纳釗p失耐火磚厚度S：300mm隔熱磚厚度S2：200mm保溫棉S3：50mm重新假定爐內(nèi)氣氛溫度：ti1330C設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度：1150c隔熱耐火磚與保溫棉間溫度：800c爐頂表面溫度：95C砌磚體的平均溫度1330+1150t均1240CTOC o 1-5 h z內(nèi)21150+800t均975C中2800+95._ot均447.5C中2砌磚體的平均導(dǎo)熱率：入3=0.84+0.58x10-3x1240=1.5592x3.6kj/(m-hC)入2=0.291

8、+0.256x10-3x975=0.5406x3.6kj/(m-hC)入=0.05+0.07x10-6x447.52=0.064x3.6kj/(m-hC)經(jīng)過(guò)爐頂單位面積的熱損失:ttq二-fS壁S空1SSS誼+T+0.014123133-20922m/2)0302005廠-9(m)+1.55920.54060.06412.49爐墻外表溫度t二2+1wa0o二+20二94C12.49第一層分界面溫度:TOC o 1-5 h z1s1005t=q(+-3)+1=922x(+)+20二812C11a九012.490.064o3第二層分界面溫度：1SS100503t二q(+呂+S2)+1二922x(

9、+)+20二1152C21a九九012.490.0641.5592o32分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無(wú)需重新計(jì)算計(jì)算爐頂?shù)目偀釗p失:Q二qxF二922x(2.45+1.9x2)x9.3二53591W1103臺(tái)車的散熱損失耐火磚厚度S：250mm隔熱磚厚度S2：250mm重新假定爐內(nèi)氣氛溫度:ti二1330C設(shè)耐火磚與隔熱耐火磚間溫度:130C1050C臺(tái)車表面溫度：砌磚體的平均溫度1330+1050t均=1190C內(nèi)21050+130t均=590C中2砌磚體的平均導(dǎo)熱率：入3=0.84+0.58x10-3x1190=1.53x3.6kj/(m-h-C)入2=0.291+0.256x10-3x5

10、90=0.442x3.6kj/(m-h-C)臺(tái)車單位爐頂面積的熱損失:TOC o 1-5 h ztt133020/、獷SS壁S空0014二0.250.25廠二1642(W/m2)九九九1.530.44214.48123爐墻外表溫度tw*+t0二韻+20二133C第一層分界面溫度:1S1025t=q(+呂)+1=1642x(+)+20二1062C11a九014.480.442W3分界面溫度與假設(shè)相差不大，故無(wú)需重新計(jì)算計(jì)算臺(tái)車的總熱損失:Q二qxF二1642x(8.7x4.2)二59998W11計(jì)算爐體總熱損失：Q二81034+53591+59998=194623W均熱段爐門的熱損失：爐門的輻射

11、熱損失4A申3(1330+273100丿爐溫T1=1330C面積A3=17m2遮蔽系數(shù)：=0.05開(kāi)啟時(shí)間系數(shù)巾=0.2Q=5.6834x17x0.05x0.2=63756W煙氣帶走的熱量Q=BVC(tt)=10.4x1310 x0.38x4.187B=21677BKJ/h41nyy011爐墻蓄熱損失冷爐升溫過(guò)程接近于qN=常數(shù)由=1330C查得耐火粘土磚b=1948W-s1/2/m2-C。假定t=20C0熱平衡方程式42290B1+4438B1=169920+54440X3.6+14410X3.6+22613B1+580323得B1=41.4m3/h即均熱段每小時(shí)燃燒約41.4Kg重油均熱段熱平衡表爐膛熱收入序號(hào)