加热炉毕业设计论文.docx

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1、&徽工Q曷依毕业设计（论文）任务书课题名称指导老师200th中厚板推纲式连续加热炉设计学院冶金与资源学院专业班级热能与动力工程班姓名学号毕业设计（论文）的工作内容:1、毕业实习及文献琼还2、交回外文资料，并翻译3、设计计算4、构思草图5、绘制CAD5起止时间：2012年3月9日至2012年6月10日共13周指导校拜系主任院长筌字签字签字摘要本论文设计的是座200Vh中厚板推钢式连续加热炉。加热炉是在冶金、化工、机械制造等工业部门中，以燃料燃烧的火焰为热源的各种工业炉的统称。火焰炉广泛应用于物料的焙烧、干煤、熔化、燧炼、加热和热处理等生产环节，在钢铁冶金行业中占有特别重要的地位。随着科技的发展以

2、及人们对环境爱护的要求,不管加热炉怎样变革，它总是要满意优质、高产、低消耗、寿命长、劳动条件好等生产工艺。本论文是在充分的查阅了相关资料，运用了燃烧学、传热学、耐火材料、流体力学等专业基础学问，并结合运用了AUIOCAD设计绘制了本加热炉。关键词：加热炉推钢式中厚板abstractThispaperthedesignisa200t/hpushedstee1.p1.atetypecontinuousreheatingfurnace.Heatingfurnaceisinmeta1.1.urgy,chemica1.,machinerymanufacturing,andindustria1.secto

3、rs,v/ithfue1.burningf1.ameasheatsourceofa1.1.kindsofindustria1.furnaceco1.1.ective1.y.F1.amefurnacearewide1.yusedinthemateria1.sroasting,dry,me1.ting,me1.ting,heatingandheattreatmentandotherproduction1.ink,niron&stee1.meta1.1.urgica1.occupiesveryimportantposition.Withthedeve1.opmentofscienceandtechn

4、o1.ogyandpeop1.etotherequirementsofenvironmentprotection,nomatterhowheatingfurnacechanges,itisa1.waystomeetthehighqua1.ity,highyie1.d,1.owconsumption,1.ong1.ife,goodworkingoonditknsandproductionprocess.ThepresentpaperisInfu1.1.accesstothere1.atedmateria1.,usingthembustionsdence,heattransfer,refracto

5、rymateria1.,f1.uidmechanics,andotherprofessiona1.know1.edge,andcombinedv/iththedesignusingAutoCADdrawntheheatingfurnaceKeywords:HeatingfurnacePushedstee1.typep1.ate书目ABSTRACT21.文献琼述111加淤炉的概述11.1.1 加热炉的广泛应用及缘由11.1.2 加热炉的探讨对象111.3加热炉的一般结构1114炉墙2I .1.5炉子热工特性及燃料节约4II 6空煤气预热设备41.1.7金属加热工艺61.1.8连续式加於炉热工制度

6、及炉型结构81.2 加热炉的节能和环保101.3 加热炉新概念一绿色加热炉112.方案版121 .1设计方案122 .2方案论证122.2.1炉型的选择122.2.2装出料方式132.2.3供热方式132. 2.4烧嘴的布置与选型133. 2.5换热器结构133.焦工计算143.1 原始技术数据143. 2热工计算143.1.1 燃料燃烧计算143. 2.2炉膛热交换计算163. 2.3金属加热时间计算203. 2.4炉子主要尺寸的计算253. 2.5炉膛热平衡与燃料消耗计算273. 2.6煤气烧嘴的选用323. 2.7空气换热器设计计算333. 2.8空气管路阻力损失及鼓风机的选择394.

7、2.9烟道阻力损失及烟囱计算44结论49致谢50考文献51英文照文52英文Wi821.文献综述1.1加热炉的概述在冶金、化工、机械制造等工业部门中，以燃料燃烧的火焰为热源的各种工业炉统称为火焰炉。11.1加热炉的广泛应用及缘由,火焰炉广泛应用于物料的焙烧、干燥、溶化、加热和热处理等生产环节。（1）火焰炉得到广泛应用的绿由如下：1、火焰炉所采纳的燃料有较大的敏捷性，可以依据燃料的种类和规格建立各种不同类型的和构造的炉子，以满意生产的各种要求：2、燃料的供应一般比较足锅，价格也比较低：3、火焰炉对于被处理物料的形态、大小、规格等的限制较少：4、火焰炉的工作温度有高有低，覆盖了较大的温度区间；即使同

8、一种燃料，也可以建成高温炉、中温炉、低温炉，以满意不同工作温度的须要：5、火焰炉通常是干脆加热式的，但如有特殊要求，也可以建成间接加热式的.（2）对火焰炉的基本要求：产品质量和产量要满意要求：燃料和其他能源的消耗要低：建炉投资和运行费用要低：要耐用；操作人员要少：劳动条件要好：污染物的抒放量要符合环境爱护的要求。为了使产品质量好，要精确限制炉内温度和气氛，选择适当的筑炉材料.炉子的生产实力必需与生产过程所要求的产量相适应。为了节约燃料，在炉子的设计和操作中，必需电视热量在炉膛内的充分利用，并充分回收余热。为了降低建炉投资及运行费用，应提高炉子单位容积的生产实力，简化炉子结构“炉子的废气、废渣、

9、废水中往往含有有害物质.必需实行措施,使各种有害物质的排放员不超过国家及地区的规定标准。1.1.2加热炉的探讨对象火焰炉热工的探讨对象是：在考虑生产工艺要求的前提下，探讨（1）炉子结构参数、热工操作参数（2）热工过程参数（3）炉子的生产指标三类变量以及它们之间的相互关系。炉子结构和热工操作的变动会影响炉内的热工过程。而热工过程的变动又会影响炉子的生产指标.人们的目标是提高生产指标，但人们所能干脆规定或操作的因素既不是热工过程参数也不是生产指标，而是结构和操作参数。炉了的结构和操作之间.必需相互适应；各热工过程之间也必需相互协作。同样，各生产指标之间也相互关联。1.1.3加热炉的一般结构火焰炉一

10、般由炉子热工工艺系统、装出料系统、热工检测及自动限制系统等-:部分组成。炉子的热工工艺系统是火焰炉最基本的组成部分。包括炉子的工作室（炉脱）、供热系统（风机、油泵、管道、燃烧装置等）、排烟系统（烟道、烟闸、换热器、余装订线热锅炉、烟囱、排烟机等）以及冷却系统等。114炉墙炉子四周的困墙称为炉墙。加热炉都采纳直立的炉墙，分为侧墙和端墙。为保证炉塔结构的稳定性，炉墙必需有肯定的厚度，井应随炉子尺寸增大和炉腺温度的上升而增厚。炉墙上常设有炉门、窥视孔、烧埔孔以及热工参数检测孔等孔洞。为防止砌体破坏，炉墙应尽量避开干脆承受附加负荷，炉门、冷却水管等构件应设置在钢结构上。（1）炉顶炉顶是炉膛组成中的薄弱

11、环节。炉顶按其结构形式分为拱顶和吊顶两种。拱顶可用锲形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成“吊顶是由一些特制的异形砖组成的，异形破用金属吊杆单独的或成组的吊在炉子钢结构上。（2）炉底加热炉的炉底结构形式基本有两种：1、固定式炉底被处理的炉料靠推钢机推动在炉底上移动.为J避开物料与炉底耐火材料干脆摩擦而损坏炉底与金属表面，有些状况下在炉底上安装有金属滑轨或水冷管滑道。2、移动式炉底-机械化的活动炉底带动炉内物料一道移动。（3）烟道与烟闸烟道是连接炉膛与烟囱的烟气通道.一般烟道常常埋在地下，这样对车间布理便利，但如地下水位较高时也可把烟道放在地上。烟道布置要尽量缩短长度和削减烟气流淌阻力损失，要与厂房柱

12、基、设备基础和电缆等保持肯定的距离，以免他们受烟道温度的影响。当烟道内设有余热回收装置时，一般要设贪分烟道和相应的烟道闸板。为J限制排烟垃以限制炉膛压力，烟道上必需设置烟道闸板常用的烟道闸板结构有旋转式和升降式。烟囱烟囱是最常用的一种扑烟装巴，烟囱结构有放烟囱、钢筋混凝土烟囱（内衬砖）和金属烟囱（有的衬砖有的不衬破）.烟囱必需有独立的基础，不能与烟道基础相连,以免烟囱下沉时烟道基础断裂。烟囱底部应设人孔，以备烘烤烟囱、扒灰和修理内衬之用。（5）炉子基础修建炉子时必须要打好炉子基础.炉子基础一方面要承受转个炉子的脑量不致下沉或倒塌：另方面还要防止炉底受潮或遭遇地下水的侵蚀，保证炉子正常工作。依据

13、炉子的大小和土质的好坏，炉子基础可采纳不同材料和结构来砌筑。小炉子可用红展或块石砌筑：绝大多数大中型炉子都采纳混凝上或钢筋混凝土修建，因为它既牢固又抗压.（6）炉了的钢结构炉子钢结构一般由钢柱、横梁、拉杆、拱角梁等组成的钢架。其作用是：I、加固炉子砌体，承受炉子拱顶的水平分力或者炉子吊顶的全部重:量，并把它们的作用力传到炉子基础上。2、钢结构也是炉子的骨架，在其上也可以安装炉门框、炉门、烧嘴和冷却水管等各种炉子部件的揖量。3、可反抗砌体的高温膨胀，使炉子受热后不发生变形。装出料系统和热工检测及自动限制系统，是现代化火焰炉不行缺少的两个工作系统,前者包括炉前炉后的装出料机械和炉内的运料机械：后者

14、包括热工参数的检测仪表、显示仪去或记录仪表、自动限制仪表或计经机以及执行机构等.11.4炉子生产率及影响因索炉子生产率是炉子的的一个重要生产指标，用符号P表示，它是指单位时间内炉子的产量（1.h,kgh）或日产量内/d子热工因素对炉子生产率的影响：1）炉气与炉料间的粕射温压辐射温压是炉腔内屈射热交换的温度条件，是影晌辐射传热量的最主要因素。对于连续式炉，炉气温度和炉料温度都随炉子的长度而变更。在整个炉子长度方向上，炉气和炉料温度，以及辐射温压都是不同的.这种状况下，平均辐射温压就是炉子长度方向上能射温压的平均值。对于周期式炉，其工作特点是炉气温度和炉料温度都随时间而变更。平均辐射温压是加热过程

15、各瞬间辐射温压的平均值。在其他条件肯定的状况下，平均福射温压的数值越大，传给炉料的热技越多，炉子生产率越高.平均辐射温压的大小，主要确定于炉气和炉料的四个端点温度，以及炉气和炉料温度曲线的形态。单纯从提高平均辐射温压，提高炉子的生产率动身，应当尽可能的提高理论燃烧温度，提高废气出炉温度，端头供热，快速燃烧。2）导来辐射系数在其它条件肯定的状况下，导来辎射系数C愈大，传给炉料的热量愈多，炉子生产率愈高。炉气（火焰）在炉中的分布对将射热交换有更大影响。它不仅影响平均辐射温压，也膨响导来辐射系数。（3）炉料受热面积在其他条件肯定时，传给炉料的热量与炉料受热而积成正比。所以增加炉料受热面枳，是提高炉子

16、生产率的一个重要途径。在增大炉料受热面枳的同时，最好不增加炉底面积。连续加热炉采纳双面加热，就是在不增加炉底面积的条件下，加大金属受热面积.在步进炉、转底炉、室状加热炉上，一般在装料时可在钢胚之间留有间隙以增大钢坯的受热面积。对室状炉来说，扩大炉膛内钢锭的装入员，也是在不增加炉底面枳的条件卜.，增加金属受热面枳的方法之一。（4）对流传热量对流传热主要取决丁气流速度。流速愈大，时流传热fit愈大。工艺因素对炉子生产率的影响：工艺要求与炉子结构、热工愫作以及热工工程之间存在着相1.i影响、相互制约的影响。对轧钢加热炉来说，加热工艺的主要要求是钢锭加热温度和断面温度匀称性：对某些合金钢加热还要考虑装

17、钢湿度、加热速度、保温时间以及氧化、脱碳等。这些加热工艺参数的变更必将要求炉子温热制度与之相适应，进而影响炉子生产率。因此,在满意轧钢工艺要求的条件卜.，降低钢坯出炉温度，提高加热速度，缩短加热时间等,必能提高炉子生产率。对热处理炉来说，提高产品的升温、冷却速度，缩短保温时间，缩短热处理周期,就可以提高热处理炉生产率。目前，我国热处理生产多半是沿用已陈旧的工艺制度，因此，开发新的热处理工艺制度是挖掘热处理炉生产率和节能潜力的重要途径之一。1.1.5炉子热工特性及燃料节约火焰炉热工特性是指炉子主要生产指标（生产率、单位热耗等）随炉子结构参数和操作参数变更的规律。在炉子结构肯定的条件下，其中主要内

18、容就是炉了热负荷与炉子生产率和热效率（堆位热耗）之间的关系。1）第一类工作制度的炉子热工特性这种工作制度是指沿炉长方向上供热量安排是不变的。即供热点的位置、个数和供热晶的比例等不随产忌（或热负荷）的增减而变更，凡是只有个供热点或基本上只有一个供热点、或有几个供热点联动操作的炉子就只能实现这种工作制度。探讨法主要有解析法、阅历法等。（2）其次类工作制度的炉子热工特性这种工作制度是指沿炉长方向上供热量安排是是可变的，即操作者可以依据炉子产量的大小来调整沿炉长方向上的供热量。凡是沿炉子长度方向上有几个供热点的炉子都可以实现这种工作制度。在这种状况下，不仅供热量（热负荷）大小影响炉子燃料消耗及其他生产

19、指标,而且供热量安排也有很大影响.3）火焰炉节约燃料的途径炉子总位热耗和热效率是衡量炉子是否节能的两个主要指标。单位热耗愈底，热效率愈高炉子愈节能。炉子结构和操作节能：1、削减炉膛废气带走的热量：精确限制空气消耗系数、精确限制炉膛压力、改善炉内传热条件2,充分回收烟气余热：在烟道中设置换热器或蓄热室来预热空气，煤气；硕热入炉冷炉料；3、削减炉膛的热损失工艺节能：1、提高物料的入炉温度2、降低物料的出炉温度1.1.6空煤气预热设备为了充分利用炉子烟气的余热，通常用它来预热助燃空气，有时也预热煤气。因此，空（煤）气预热设备就成为火焰炉的主要构件之一。装订线（1）空（媒）气预热对炉子工作的影响预热空

20、（煤）气，不仅能节约燃料，而且能提高燃烧温度，改善燃烧过程。利用炉子的烟气余热助燃空气和煤气，使由炉膛排出的废热部分地返回到炉膛中去，从而增加了炉脱热收入，可干脆降低炉子燃耗。预热空（煤）气可以提高燃料的理论燃烧温度，提高参与燃烧化学反应物质的混合物的温度,缩短混合物达到着火温度的时间,从而可以加快燃烧反应速度，因而改善r燃烧过程，提而了燃烧温度，节约r燃料. 2）换热器的热工行为换热器是利用炉腔排出的废气预热空、燃气的热工设备。在换热渊中，废气与被预热气体同时流过间壁的两侧，废气以对潦和辐射传热方式将热量传给间壁的一侧（高温侧），经过间壁内的导热传到间壁的另一侧（低阻侧），再以对流或辐射传热

21、方式将热量传给被预热气体，（3）强化换热器两侧传热方法1,强化空气侧传热：减小气流层流边界层热阻；增加当量流量的表面积；提高空气侧给热系数等02、强化烟气健传热：在换热器内设置传热转换体：增加传热表而上的格射汲取实力。 4）金属换热器金属换热器具有导热性好、传热效率高，在同样换热量条件下所需体积小,气密性好,既可预热空气，乂可预热煤气等优点。金属换热器，按其中烟气与传热面之间的传热方式，可划分为对流型、辐射型和豆合型三类。1,对流型换热器一主要有管状换热器、片状（或针状）换热器、整体换热器、热管换热器2、辎射型换热器一烟气侧以辎射传热为主的换热器，大多枭纳套筒式结构，乂称环缝式辐射换热器。另一

22、种型式是鸟笼式结构，又称为管式辐射换热潺。3、更合式换热器采纳辐射、对流两种换热器的组合结构，以提高换热器的热效率，并将空气（或煤气）预热到比较高的温度. 5）金属换热器的爱护措施为保证换热落工作时的器壁温度不超过材质允许的温度，除应合理的选择换热器材质和结构型式之外，在设计和操作时还必需实行爱护措施，防止换热器过热烧坏,以延长换热器的运用寿命.1、限制进换热器的烟气温度：设苴分烟道，通过调整流经换热器的烟气量，限制烟气温度。分烟道还应便于换热器的检修：在烟道上设置兑冷风口，依据进换热器烟气温度的设定值，限制兑入烟气中冷风量的大小，限制烟气温度.2、限制出换热器的热风温度：依抵热风温度的设定值

23、，两整兑入烟气中的冷风扇,限制烟气淑度：在热风管道上设置热风放散管.依据热风温度的设定值.调整热风放散t限制接热器器壁出度：此外，为了爱护换热器,必要时UJ在换热器烟气入口处安装爱护竹祖,以防止烟道我墙和烟气的剧烈辎射，管殂可由较好的材料制成。管组可用空气或高速空气冷却，甚至采纳汽化冷却， .1.7金属加热工艺在压力加工车间，金属加热的主要目的是提高金属的可塑性。为提高这目的，金属在加热时所实行的加热温度、加热速度和加热制度，就构成了金属加热工艺。（1）金屈物理性质和机械性质1、金属导热系数一代表物体的导热实力，它确定于物体分子的振动速度、原子在品格中的排列及电子运动的自由行程。因此，金属的导

24、热系数确定于金属的成分、温度和结晶组织。2,金属比热容一与其他合金一样，钢的比热容与化学成分、温度等因素有关。钢的化学成分对比热容的影响不大，各种钢的平均比热容均随湿度的上升而增大。3、金属密度一密度对加热过程有忖定的影响，加热同体积的金属到所需温度所汲取的热觉随密度的增大而增大。4,金属的导温系数一即金属的热扩散率，代表金底所具有的温度变更的实力，它是金属的导热系数与容积比热容之比“5、鳖性一指在外力作用下发生变形（不破坏），而在外力消退后仍能保持变形形态的一种性质。6钢的弹性一确定于拉伸的弹性模量和泊松比，2）金属加热时的氧化、脱碳、过热和过烧钢在加热时，往往在表面发生氧化、脱碳。在少数状

25、况下,也有可能发生过热与过烧。这些加热工程中的缺陷，不但影响钢材的质量和产量，而且有可能使被加热的金属报废，在加热过程中应尽量避开或削减。1、钢的氧化一钢的氧化是由两种元素子相反的方向上扩散的结果，即炉气中的氧原子通过表面对钢料内部扩散,而铁原子则由钢料内部向外扩散，当两元素相遇,在肯定条件卜.，起化学反应而生.产氧化物。影响氧化的因素主要有：炉内的气翅：温度；钢的化学成分、加热时间等。削减氧化的方法主要有：粕确限制金属加热温度;在严格限制金属加热温度的前提下尽可能快速实现加热：限制炉内气氛：隔绝炉气与金属，实现间接加热的无氧化加热。散焰无氧化加热就是使燃料在炉内严竣的不完全燃烧，造成爱护性气

26、鸵，并且使炉温达到加热金属的要求。2,钢的脱碳一钢加热时表层硬分降低的现象称之为脱碳。火焰炉内影响钢坯加热时脱碳的因素有：炉气成分、加热湿度、加热时间、钢的种类、以及钢的表面状态。削减钢材表面脱碳的具体措施有：尽可能实现高温下的快速加热，缩短金属在高温段停留的时间。这就须要提高炉气与金属间的温度差，并增加金属在炉内的受热面积:对有脱碳“峰值”的钢种，应使加热避开“峰值”的温度范围；在推钢式连续加热炉上合理支配装料和出料，如不要将易脱碳的钢种支配在加热温度较高的钢种后面或放在两种加热温度较高的钢种之间等：采纳运料敏扰和温热制度限制敏捷的炉型结构,如采纳步进式炉和分室式加热炉。3、钢的过热与过烧过

27、热一锻造和热处理时，加热温度如超过钢的c3以上很多时，就会使晶粒粗化，形成过热的组织。刚过热后不仅使机械性能下降，而且也给加热工艺带来很不利的影响。影响过热的因素主要有钢的本质晶粒度大小、加热温度与加热时间的影响、合金元素的影响过烧一即钢在裔温下加热，晶粒间界面氧化而出现氧化物或局部溶化的现象.过热和过烧都是钢在超过正常加热温度的状况下形成的缺陷，两者所不同的是过烧形成的温度较过热的温度更高。防止过热和过烧的方法主要有：依据钢的成分及零件的几何形态，制定正确的加热工艺制度并严格执行：限制钢的加热温度，为门行止过烧，最而加热湿度应比钢的熔点至少低100-200摄氏度：限制加热炉的气氛,使之不具石

28、过于剧烈的氧化性：在火焰炉中，不得使火焰与加热件干脆接触.以防止局部过烧。（3）金属的加热温度是指加热络J时金属出炉前的表面温度.一般说来，加热温度愈高，对热加工过程愈有利。因为较高的加热温度，金属的塑性较好，加工时的变形阻力较好，能量消耗少：同时较高的加热温度，轧机可以增大压卜.量，提高轧制速度，从而使产量增加，设备的磨损减轻.（4）金属的加热速度金属的加热速度通常是指加热时表面温度上升的速度。在生产实际中也常以单位序度料坯加热到加热温度所需时间或单位时间加热的厚度来表示。加热速度愈快，炉子的单位生产率愈而，金属氧化也愈少，在多数状况下单位燃耗也愈低。5）金属的加热制度加热制度通常用温度制度

29、及供热制度两种形式来表示。温度制度是指金属四周的温度随金属加热时间的变更。供热制度是指为保证温度制度，所供应的热量随加热时间的变更；假如金属在炉膛内是移动的（如连续加热炉），则供热制度也可以体现为炉子各段所供应的热量安排.一段制度一将金属装入炉温基本不变的炉内进行加热，达到所要求的加热温度后马上出炉。由于整个加热期不划分阶段，所以称为一段加热制度。二段制度一这种加热制度通常分为加热期和均热期两个阶段.起先阶段为加热期,即把金属装入高温炉进行加热。由于加热快，金属断而可能有较大的温差，为了使温度匀称，于其次阶段进行均热，即在较低炉温卜均热，使表面温度和中心温度趋于匀称。二段制度适用于较大的热钢锭

30、或低碳钢冷锭。Y段制度一起先时，在金属温度达到500600摄氏度以前，以较慢的速度加热,是为预热期。在金属温度达到500-600摄氏度以后，进行快速加热,是为加热期。在出炉前，为了使断面温度匀称，还要设有均热期。这种三段加热制度适用于合金钢、而碳钢或某些中碳钢冷锭的加热，也适用于某些特殊钢厚坯的加热。1.1.8连续式加热炉热工制度及炉型结构连续式加热炉的热工制度包括炉温制度、供热制度和压力制度炉温制度系指炉内的温度分布，主要是沿炉长方向上的温度分布。供热制度系指炉内的供热安排，它和炉温分布是互为因果的。压力制度是指炉内的压力分布。（1）连续加热炉的温热制度在选择连续加热炉温热制度时，主要应从下

31、列要求动身：1、 尽可能提高炉子生产率。这主要是很强化炉腔传热，保证最大的平均热流，即提前炉气与金城间的平均辐射温压。2、 尽可能提高炉子的热效率，以降低热耗。3、 满意加热工艺的要求，保证良好的加热痂量。4、 要具有调整的敏捷性。此外，还必需考虑炉子寿命、筑炉和修炉成本、操作便利性、便于自动限制、有利于环境炭护等因素“2）各种温热制度1、荷洁逆流制度当炉气燃烧完全，在中间没有补充供热时的单纯逆流热交换制度，叫简洁逆流制度。2、二段制度炉子分为加热段和预热段，加热段也叫高温段。比起一段供热的简洁逆流制度来说，二段制度的特点是延长了高温段，在保证最高炉温不变的条件下提高平均辐射温压，因为提高r炉

32、子生产率。3、三段制度炉子分为预热段、加热段和均热段三段制度比二段制度所具有特点：厚材加热时，最强化的方法是以最大可能的速度将表面加热到所要求的温度，然后在表面温度不变的条件下进行均热。热计算表明，在同样的加热温度和表面温差的要求时，这种方法的总加热时间最短。三段加热制度特点是在加热段以较高的加热温度进行快速加热，而在均热段则以较低的炉温进行均热。-:段制度和二段制度相比，在同样要求的加热温度和断面双差的条件下.可以得到较高的生产率：在同样的较大的生产率条件下可以得到断面温度匀称的加热质量。4、顺流制度炉气流淌方向与金属移动方向相同。从传热方面说，眼流热交换传热效率低，但顺流制度强化了进料端的

33、传热,使进料端具有很大的粕射温压,因而可提高炉子的牛产率。另外，由于在出料段炉温较低，可以使料坯在出炉前得到均热，避开了加热时间长时造成料坯温度过高的危急。5、高负荷炉和低负荷炉典型的高负荷炉是英国钢铁公司于1972年建立的“对向供热加热炉”。这炉子的特点是80%的热量由进料端供入，炉底强度较高，而金属的HI炉断面温度却只有40摄氏度，不仅高产，还保证了良好的加热质量。低负荷炉的设计方针是选取低的炉底强度，设置无供热的预热段。6、沿炉膛宽度方向上的温度分布在般状况下，为保证沿料坯长度方向上的匀称加热，要求沿炉宽方向上温度分布匀称。在过宽的炉子上采纳侧烧嘴是不相宜的，特殊是卜加热更不宜采纳倜烧嘴

34、，下加热的炉气上浮，简洁造成料坯端头过热，应尽量克服.在一些加热大板坯的推钢式炉或步进梁式炉上，因炉膛较宽,为了能仃效限制沿炉宽方向上的温度分布，来纳顶部烧嘴。3）连续加热炉压力制度压力分布包括沿炉长和炉高上的压力分布。高度上的压力分布主要确定于气体的静力平衡关系，其基本规律是表压力上高下低。因此，位置愈低，愈易吸风：位置愈高，愈易目火。1、沿炉长方向上压力分布的简化分析沿炉长方向的压力分布，主要确定于射流的作用和阻力的作用。当射流喷入有限通道中时，沿射流进程，动量快速降低，压力有所增加.2、解决炉头吸风和炉头冒火的措施解决炉头吸风问题措施：在设计时考虑均热段的合理炉里结构。均热段烧嘴下倾，使

35、火焰覆盖到第一块料坯的表面上，产生“局部压力”，有驱除金属表面上冷气流的作用，可削减吸入冷风的影响：在操作上限制燃烧,以抵消吸风的影响。即在均热段少给风量，使过剩煤气多些，连同吸入的冷风算在内，使得实际参与燃烧的空气正好足够：在出料端采纳“火封”或煤气幕；“无闲区炉头”；运用顶部供热或反向供热。解决炉尾冒火问题措施：变更炉尾形态，以疏导烟气排入烟道.通常的方法是炉尾向上也起，并将烟道向两旁扩张：变更排烟位置，采纳上排烟。（4）连续加热炉炉型1、连续加热炉的分类按运料方式分类一推钢式、步进式、其他类型机械化炉底加热炉按燃料种类、燃烧方法和预热状况分类一燃煤、燃油、然煤气的，运用各种类型燃烧器的，

36、无预热、换热式的，制热式的按供热制度和炉型结构分类一二段式、三段式逆流式、反向供热式按有无下加热分类一单面加热和双面加热的按炉内料坯排数分类一单拌的、双排的、三排的按出料方式分类一端出料、侧出料按烧瞒布巴分类一端供热、侧供热、顶供热m11HnnnIIIImIni1.nnHnHnm1IHnnnInHInnnnn11umim1.Im报关G=2.0.720.7丸=03易产X0.7品=0.22Po=1.293(1.+y/,20一1.1231.123I.123气体密度(m3)PJr=ZV(I+%)210.M20.5530.569%=SS22-17.1022.37-5.43分段阻力胡失,=(a*h)234

37、0.5444612.42然.3372.52背逆通IH损失（Pa）%=24667.877.鼓风机的选择主要是额定压力和额定流量的选择.鼓风机工作时，额定压力主要用来克服下列阻力损失：D空气管路压力损失,由表得.=667.87Pa.2）流域孔板压力损失，因自动化部分还未计算，在这里.取扎皎=1.P”.3）流量濡整蝶阀压力损失,因自动化部分还未计算，在这里取%=600“.4）煤气烧嘴用空气压力损失：本设计选用的是MBR200煤气平焰烧喷，绐出数据为该烧嘴在=80%.分3=20OOP“，且空、煤气均不预热的条件下的燃烧实力.而现在空气预热到35（KC,煤气的低发热值为836OA标广，不需提高空气压力。

38、总压力损失：h.ft=667.87+IO（X）+6（=2267.87Pa总流量：,=102000标疝所以，选用926系列No1.6D-4号鼓风机。P=152IOPa.V=13716标m）儿功率为579.6kw3.2.9烟道阻力损失及烟囱计算1.计算条件nn11HnnnIIIImIni1.nnHnHnm.1111Hnnn1111H,Innnnn11umim1.Im故：断面积Q=16.481/,当向:直任12=4.043】IV段：烟道尺寸同H段。5 .计算各段烟气温度1段：已知竖烟道入口烟气温度为800C,杳表6-5取温降6C%该段烟气平均温度：t,i=8(X)-0.5X(6X2.5)=793C末

39、端温度：z*=800-62.5=785,C11段：查表65取温将4Cm.该段烟气平均温度：现=785-0.5(49)=767C末端温度：z2*=785-49=749,C川段：换热器另行计算(见前面设计计算).出换热器烟气温度为52OC。平均温度：餐=(749+520M2=634.5TIV段：考虑到换热器漏风和烟道闸板处吸入冷空气等因素，须要增加烟气量并降低烟气温度.设进入烟气中的冷空气为原烟气流量的10%则：烟气由115000标mJ/h增加到I1.50001.1=126500标“门.设比热%不随烟气温度变更,那么该段烟气平均温度：I小1265(X)=115000x520_0$(45)=473-

40、30=443C末端温度：*=473-4x15=413C6 .计算各段烟气流速I段:11段:IIIK:WU5000zW.=1.90加Ia,3635.598115()00,W,=1.92n/s-36(X)x16.481卬。换热器另行计匏.1265(X).W4=-=2.13rj*m/.v43600x16.4817 .阻力损失计算(表格化计算)，见表3-108 .烟囱计算D计算烟囱出口直径按式(6-19),取烟囱出口流速3标P/S烟囱出口截面枳：Fimih=松泻=11.713标Hn11HnHnIIIIHsm1.m1.mim1.mm1.1IHnnnInHn地区大气最高温度,.rCC）19393939大气

41、密度(kg)P1.I=I.293/(1+Bt-n)20I.1231.1231.123气体密度(km)P,-pc,/(Ht,)210.330.340.19h=9.81H3rJ2219.61分田损h=(hrh+hQ2324.724.45100.7348.02烟道总阻力力失（Pa）h=h112424.7+24.45100.73+48.02=197.94）确定烟气在烟囱中的摩擦损失系数.查表6-6得,JR=（）.055）确定大气最高温度.取当地最高温度*i=39c6）确定烟气密度外=1284z,7）烟囱计算高度:H计=2197.9+32I.284(1.+-323)=30.5611r273TZIWO05

42、1.2842+-k368j1.-1.39I+-1.3684班273因为烟囱if噌高度与假设海度值（3Om）相差很小，所以不须要重克.8）谢定烟囱的实际高度：按式子：H1=1.25H1.t=1.2530.56=38m英文原文Thermohydrodynamiccharacteristicsoftwo-phasef1.owinaheatedcapi1.1.aryY.P.Pe1.es,1.P.Yarin.G.Hetsroni*DepartmentofMechanica1.Engineering.TcchnionDIsruc1.InstituteofTechno1.ogy.Haifu.Israe1.R

43、eceived14May1998;receivedinrevisedIbnn3Ju1.y1999AbstractTwo-phase1.aminr11owinahea1.edcapi1.1.arys1.dinenNiiHi41.InodC1.isproposed.ThenieJe1.1.akesn(acCoUrnIhCmu1.tistagecharacteroftheprocessaswe1.1.asthea.cctofcapi1.1.arity,frictiona1.andgravityforcesonthef1.owdeve1.opment.Thetheoretica1.descriptio

44、nofthephenomenonisbasedontheassumptionofuniformdistributionOfhydrodynamicandtherma1.parametersoverthecross-sectionofthe1.iquidand,awf1.ow、Wiihthisapproximaio(he11ss,therma1.and11unenunequaionafbrhuaverageparametersarcobtained.Theseequa1.kmsareso1.ved(dc1.e11nineIhCve1.ocity,pressureIHXJICnIPCn1.1.ur

45、Cdistributionsa1.ongthecapi1.1.aryaxis,theshapeoftheintcrfacia1.surfacetorvariousgeometrica1.andrgimcparametersaswe1.1.asvariousphysica1.propertiesofChc1.iquidundvapor.Ihcc.xtoftheInkrochannc1.size,initia1.temperatureoftheCOO1.ing1.iquid,wa1.1.heatf1.uxandgravityonthef1.owarcconsidered.72(X)0E1.sevierScienceIMA1.1.rightsreserved.1. IntroductionThecha1.1.engeposedbyhighe1.ectronicchiphea1.f1.uxmakesthe11na1.inanagementakeyfactorinthedeve1.opmentofe1.ectronics