台车式加热炉设计计算1

1、 台车式加热炉设计计算一、已知参数加热炉为台车式加热炉；工作温度：1280C3有效尺寸：4（W）X8（L）X1.5（H）m；4.载重：30t5进出料方式：台车式6空气预热温度：T=450C空6天然气预热温度：T=300C空被加热金属：1）钢坯种类：合金钢2）加热时间：46h（由于不知道加热物件具体规格，时间为预估）3）钢坯入炉表面温度：t台=20C表4）钢坯出炉表面温度：t终=1280C表5）加热终了断面温差MW20C燃料：1）燃料种类：天然气，Q低=35280KJ/Nm3（查表）2）空燃比：1:9.4Nm3/Nm33）天然气成分见下表天然气成分表产物成分甲烷乙烷丙烷氨硫化氢二氧化碳总和含量（

2、）94.30.80.20.53.80.4100四、设计计算（一）炉子热平衡与燃料消耗量11台车炉的热平衡热量输入（1）炉料燃烧化学热Q烧设炉膛燃料消耗量为B（Nm3/h）,则Q=BQ=32580BkJ/hTOC o 1-5 h z烧低预热空气带入物理热Q空查表t=450C时，c=1.3808kJ/(Nm3c)空空Q=(l-K)BLct=(1-0.02)9.4xB1x450 x1.3808=5724BkJ/h空n空空1预热燃气带入物理热Q莎燃气查表t=300C时，c=2.63kJ/(Nm3c)空燃气Q=(1-K)BLct=(1-0.02)xB1x300 x2.63=773BkJ/h燃气n空空1热

3、量支出金属吸收的热量QQ1=G(J2-J1)查表t=1280C时J2=800.1kJ/kg；t=20C时J=11.1kJ/kg；所以，Q1=G(J2-J)=6000 x(800.1-11.1)=4734000kJ/(h)通过炉墙和炉顶的散热损失均热段炉墙的散热损失耐火砖厚度S：232mm隔热砖厚度S2：232mm保温棉S3：60mm炉内气氛温度：ti二1330C设耐火砖与隔热砖间温度：1200C隔热耐火砖与保温棉间温度：875C炉墙表面温度：90C砌砖体的平均温度1330+12002=1265C1200+8752=1037.5C875+902=482.5C砌砖体的平均导热率: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)炉墙单位面积的热损失：ttq二-fS壁S空1ssst+0.0141231330200.2320232006V二(m2)+炉墙外表温度t二2+1二+20二89Cwa012.21.5710.55660.066312.21第一层分界面温度:+to二8433(歯+牖)+20二832Ct=q丄+Ja九O3第二层分界面温度:+1二8433J+0.07+20二1183Co

5、11.920.06220.541SSt=q(+3+22ia九九O32第一层分界面温度与假设相差较大，故需重新计算重新假定炉内气氛温度：ti二1330C设耐火砖与隔热耐火砖间温度:1200c隔热耐火砖与保温棉间温度：840c炉墙表面温度：90C砌砖体的平均温度1330+1200t均=1265CTOC o 1-5 h z内21200+840t均=1020C中2840+90_ot均=465C中2砌砖体的平均导热率：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)炉墙单位面积的热损失:ttq壁空qiSSSP垸T+0.014123133020_q33(w/“cTOC o 1-5 h z0.2320.232006V(m2)+1.5710.55210.065112.21炉墙外表温度t二2+1833+2088Cwa012.21o1t=q(+iiao第一层分界面温度:+1833x(+0.06)+20836C九o12.210.06513tq（丄+春+）2ia九九o32分界面温度与假设相差不大，故无需重新计算第二层分界面温度：+1833x(+0.06+0.232)+201206Co12.210.06

7、510.5521计算炉墙的总热损失:Q二qxF二833x(3.2x9.3x2+3.2x5.9x2)二81034W11c2炉顶的散热损失耐火砖厚度S：300mm隔热砖厚度S2：200mm保温棉S3：50mm重新假定炉内气氛温度：ti1330C设耐火砖与隔热耐火砖间温度：1150c隔热耐火砖与保温棉间温度：800c炉顶表面温度：95C砌砖体的平均温度1330+1150t均1240CTOC o 1-5 h z内21150+800t均975C中2800+95._ot均447.5C中2砌砖体的平均导热率：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)经过炉顶单位面积的热损失:ttq二-fS壁S空1SSS谊+T+0.014123133-20922m/2)0302005厂-9(m)+1.55920.54060.06412.49炉墙外表温度t二2+1wa0o二+20二94C12.49第一层分界面温度:TOC o 1-5 h z1s1005t=q(+-3)+1=922x(+)+20二812C11a九012.490.064o3第二层分界面温度：1SS100503t二q(+吕+S2)+1二922x(

9、+)+20二1152C21a九九012.490.0641.5592o32分界面温度与假设相差不大，故无需重新计算计算炉顶的总热损失:Q二qxF二922x(2.45+1.9x2)x9.3二53591W1103台车的散热损失耐火砖厚度S：250mm隔热砖厚度S2：250mm重新假定炉内气氛温度:ti二1330C设耐火砖与隔热耐火砖间温度:130C1050C台车表面温度：砌砖体的平均温度1330+1050t均=1190C内21050+130t均=590C中2砌砖体的平均导热率：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)台车单位炉顶面积的热损失:TOC o 1-5 h ztt133020/、犷SS壁S空0014二0.250.25厂二1642(W/m2)九九九1.530.44214.48123炉墙外表温度tw*+t0二韻+20二133C第一层分界面温度:1S1025t=q(+吕)+1=1642x(+)+20二1062C11a九014.480.442W3分界面温度与假设相差不大，故无需重新计算计算台车的总热损失:Q二qxF二1642x(8.7x4.2)二59998W11计算炉体总热损失：Q二81034+53591+59998=194623W均热段炉门的热损失：炉门的辐射

11、热损失4A申3(1330+273100丿炉温T1=1330C面积A3=17m2遮蔽系数：=0.05开启时间系数巾=0.2Q=5.6834x17x0.05x0.2=63756W烟气带走的热量Q=BVC(tt)=10.4x1310 x0.38x4.187B=21677BKJ/h41nyy011炉墙蓄热损失冷炉升温过程接近于qN=常数由=1330C查得耐火粘土砖b=1948W-s1/2/m2-C。假定t=20C0热平衡方程式42290B1+4438B1=169920+54440X3.6+14410X3.6+22613B1+580323得B1=41.4m3/h即均热段每小时燃烧约41.4Kg重油均热段热平衡表炉膛热收入序号