加熱爐設(shè)計畢業(yè)

25/25銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（畢業(yè)論文）說明書課題名稱：加熱爐設(shè)計同學(xué)名稱：張雷指導(dǎo)老師：汪勁松系別：機械工程系專業(yè)班級：03壓加2006年06月06日目錄第一章文獻綜述 31.題目來源 32.加熱爐的作用及種類[1] 33.加熱爐爐型 34.連續(xù)加熱爐爐型 35.加熱爐系統(tǒng)設(shè)計 65.1本加熱爐爐膛結(jié)構(gòu)，設(shè)計方案如下： 65.2燃料系統(tǒng)設(shè)計 75.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計 75.4余熱利用系統(tǒng)設(shè)計 85.5供風(fēng)系統(tǒng)及排煙系統(tǒng) 86.爐子的平面布置[2] 8其次章計算 101.加熱爐爐膛尺寸計算[3] 102.燃燒計算 102.1.空氣需要量 102.2燃燒產(chǎn)物量的計算 102.3燃燒產(chǎn)物成分 102.4燃燒產(chǎn)物密度 113.熱平衡計算 113.1爐子燃料消耗量計算 113.2熱量的收入 113.3熱量的支出 12第三章設(shè)備的選擇 141噴嘴的選擇 143.煙道及囪的選擇 16第四章勞動組織與技術(shù)經(jīng)濟指標 191.車間勞動定員 192.車間管理組織機構(gòu)及其職責 193.技術(shù)經(jīng)濟評論 21第一章文獻綜述1.題目來源本設(shè)計題目由老師指定的畢業(yè)設(shè)計課題，論文的題目為《100萬噸/年，曲線爐頂推送式連續(xù)加熱爐》。2.加熱爐的作用及種類[1]加熱爐的功能就是在加工過程中使鋼坯的溫度上升，使其具有的塑性可以經(jīng)濟地軋制或鍛造的方式把鋼坯壓縮到所要求的斷面尺寸。通常加熱爐分為三類：（1）均熱爐；（2）加熱爐；（3）熱處理爐。3.加熱爐爐型均熱爐是將裝爐鋼坯置于爐膛的固定位置并加熱到軋制溫度的加熱爐，它是初軋廠中鋼錠加熱用的設(shè)備。煉鋼廠的熱鋼錠脫膜后即送到初軋廠開坯，軋制前鋼錠在均熱爐內(nèi)均熱或加熱到所要求的溫度。均熱爐是老式的爐子，可以加熱全部牌號和尺寸的鋼坯，但自從連續(xù)式加熱爐引進以來，現(xiàn)在較小的方坯已很少使用這種爐子加熱了。熱處理爐是實現(xiàn)熱處理工藝的基本設(shè)備。軋材廠軋制的型材，一部分可以直接作為成品材，還有一部分需要經(jīng)過熱處理，才能作為成品材。連續(xù)加熱爐是軋制車間應(yīng)用最普遍的爐子。料坯由爐尾裝入，加熱后由另一端排出。燃燒產(chǎn)生的爐氣一般是對著被加熱的料坯向爐尾運動，即逆流式流淌。料坯移動到出料端時，被加熱到所需的溫度，經(jīng)過出料口出爐，再沿輥道送往軋機。爐子的選型要依據(jù)各爐型對鋼材的牌號、外形和尺寸所要求的加熱速度及它們要求的加熱溫度的經(jīng)濟適用性來確定。本設(shè)計的加熱爐是為了生產(chǎn)中厚板軋制所需的熱坯料，其產(chǎn)量大，加熱溫度高，所以應(yīng)該選用連續(xù)加熱爐。4.連續(xù)加熱爐爐型連續(xù)加熱爐按物料在爐內(nèi)運動的方式可分為：推送式連續(xù)加熱爐、步進式連續(xù)加熱爐、輥底式爐、轉(zhuǎn)底式爐、鏈式爐等。轉(zhuǎn)底式環(huán)行加熱爐，主要是用來加熱圓鋼胚和其他異型剛坯，也可以加熱方坯。這種爐型也用于鍛壓車間；鏈式加熱爐，這種爐子用于疊扎薄板胚和板疊的加熱或熱處理；輥底式加熱爐這種加熱爐子常用于管坯穿孔前的加熱、焊管坯的加熱，還可以加熱單個的大而長的鋼坯。它的優(yōu)點是：爐溫高，加熱速度快；氧化燒損少；每個爐室單獨工作，便于調(diào)節(jié)和維護。缺點是：爐子熱損失大，爐子壽命短；由于加熱快，容易消失加熱不均，為消除溫差，爐子需要肯定長度的均熱段。推送式連續(xù)加熱爐，最初設(shè)計的時候是為了加熱小方坯和小斷面大方坯的。這種爐子的爐底長度相對較短而且沿縱向朝出鋼一端傾斜，這樣是為了便于方坯在通過爐底時的移動。早期設(shè)計的爐子是由位于出鋼端的燒嘴進行加熱的，熱氣流從鋼坯上表面朝裝爐端流過加熱爐對鋼坯進行加熱。推鋼機將剛裝上爐的冷方坯向前推動，氣流與鋼材在爐內(nèi)流淌方向相反。雖然舊式推送式加熱爐，特別是用來加熱小方坯的爐子還在大量使用，但現(xiàn)代推送式加熱爐已經(jīng)在很多方面與早期設(shè)計的不同了?，F(xiàn)在建筑的加熱爐通常較長，有些加熱爐爐底長約24.5～32m，分成上下加熱，并包括預(yù)熱段、加熱段和均熱段。爐底一般建成水平底，并利用換熱器來進行廢熱回收。步進梁式加熱爐是用機械運動的步進梁傳送鋼坯。早期的加熱爐是使用合金鋼步進梁的，其最高的工作溫度僅為1065℃，這種材料的步進梁直接暴露在爐內(nèi)的加熱溫度下，而且易受熱的腐蝕并且易扭曲，而且在較高的溫度下很難保持足夠的強度。另外步進梁與爐底固定部分的密封也遇到了很多問題。首次應(yīng)用與加熱小方坯和大方坯并成功地在較高溫度范圍工作的步進梁式加熱爐是二十世紀五十年月從歐洲?，F(xiàn)在這種加熱爐在美國國內(nèi)和其它國家除了用于加熱小方坯和大方坯之外，還用來加熱板坯。步進梁式加熱爐的主要優(yōu)點是：（1）鋼坯在爐底上可以相互分離放置，免除了粘結(jié)疤痕；（2）可以削減鋼坯堆垛問題，可以加熱異型料坯；（3）坯料和爐底不存在摩擦，最大限度地減小了爐底和坯料的磨損；（4）不消失與水冷滑軌接觸所造成的黑?。坏竭M梁式加熱爐缺點也很明顯：（1）步進梁系統(tǒng)比較簡單，固定投資費用較高；（2）必須實行預(yù)防措施以防加熱料坯氧化皮剝落而引起的問題；（3）爐底密封和爐底耐火材料需常常維護；（4）水耗量和熱耗量超過同樣生產(chǎn)能力的推送式加熱爐。推送式加熱爐與以上各爐相比有以下優(yōu)點：（1）單位投資的生產(chǎn)率高；（2）鋼坯裝爐和出爐特別便利。（3）爐底面積的效率高，單位占地面積的生產(chǎn)率高；（4）在各個溫度區(qū)對加熱速度都能較好的掌握。由于溫度是逐漸上升的，因此不需要先將爐子冷卻就可以進行冷裝爐。（5）爐子可以依據(jù)工件的合理長度來建筑，由于該爐的加熱長度超過室式爐的加熱長度，故減小了切頭切尾的損失，因此使軋機產(chǎn)量有所提高。推送式連續(xù)加熱爐，依據(jù)爐溫制又可分為二段式加熱爐，三段式加熱爐，多點供熱式加熱爐。二段式連續(xù)加熱爐按爐溫制度可分為加熱期和預(yù)熱期，爐膛也相應(yīng)地分為加熱段和預(yù)熱段，加熱薄料的小爐子也有單面加熱的。一般多為二面加熱，燒煤時設(shè)有端部的燃燒室，稱為頭爐，下加熱的燃燒室設(shè)在二側(cè)，稱為腰爐。燒重油或煤氣爐子在上下部的端墻上安裝燒嘴，有時側(cè)墻上也安裝燒嘴。當坯料的厚度不大，可以接受的二段式爐，但當胚端面較厚時，加熱終了后內(nèi)外上下溫度差較大，為了消除溫差，必須延長加熱時間，但受到物料表面溫度的限制。如果表面溫度過高，就會產(chǎn)生加熱缺陷。這時二段式連續(xù)加熱爐就不能適應(yīng)要求。三段式連續(xù)加熱爐，實行預(yù)熱期，加熱制，均熱期的三段溫度制度。在爐子的結(jié)構(gòu)上也相應(yīng)地分為預(yù)熱段，加熱段和均熱段，一般有三個供熱點，即上加熱，下加熱與均熱段供熱。斷面尺寸較大物料的加熱多接受三段連續(xù)加熱爐。料坯由爐尾推入后，先進入預(yù)熱段緩慢升溫，出爐咽氣溫度850-950度，最高不超過1050度，料胚進入加熱段后，強化加熱表面迅速升溫到出爐所要求的溫度，允許物料內(nèi)外有較大溫差，最后物料進入溫度稍低的均熱段進行均熱表面溫度不再上升，而是使斷面上的溫度逐漸趨于均勻，均熱段的溫度一般為1250-1300度，即比物料出爐溫度高約50度，現(xiàn)在連續(xù)加熱爐的加熱段及均熱段的溫度有提高的趨勢，加熱段超不過1400度，煙氣出爐溫度也相應(yīng)提高，同時也很重視溫度分布的均勻性，各段溫度可以分段自動調(diào)節(jié)。三段式的爐型的變化很多，但結(jié)構(gòu)上有一些共同的基本點，爐頂輪廓曲線的變化是很大的，有曲線爐頂，有平爐頂，曲線爐頂能夠合理地引導(dǎo)熱氣流的運動，但平爐頂結(jié)構(gòu)比較簡潔，施工便利。本設(shè)計考慮到節(jié)省燃料和投資，故接受三段平爐頂、推送式連續(xù)加熱爐。5.加熱爐系統(tǒng)設(shè)計一般加熱爐由以下各部分組成：爐膛，燃料系統(tǒng)，供風(fēng)系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，余熱利用系統(tǒng)等。其爐膛又是由爐墻，爐頂，爐底組成的一個空間，是金屬進行加熱的地方。選擇合適的加熱爐，其要求是：1）生產(chǎn)率高在保證質(zhì)量的前提下，物料加熱速度越塊越好，這樣可以提高加熱爐的生產(chǎn)率。2）加熱質(zhì)量好金屬的扎制質(zhì)量與金屬加熱質(zhì)量有親密的關(guān)系。3）燃料消耗低軋鋼廠能量的消耗的10%-15%用于加熱爐上，節(jié)省燃料對降低成本和節(jié)省能源都有重大意義，一般用單位燃燒消耗量來評價爐子的工作，如每kg鋼消耗的燃料量或熱量4）爐子壽命長由于高溫作用和機械磨損，爐子不行避開會有損壞必須定期進行檢修，應(yīng)盡可能延長爐子的使用壽命，降低修爐的費用。5）勞動條件好要求爐子的機械化及自動化程度高，操作條件好，平安衛(wèi)生，對環(huán)境無污染。以上五個方面是對加熱爐的要求，在對待簡略爐子時，應(yīng)辨證的看待各項指標之間的關(guān)系。如提高生產(chǎn)率,提高加熱質(zhì)量和降低燃料消耗量一般是統(tǒng)一的。但有時則有主要有次要。例如一些加熱爐過去強調(diào)有較高的生產(chǎn)率，但隨著能源問題的突出則更多是著眼于節(jié)能，而適當降低爐子熱負荷和生產(chǎn)率。在現(xiàn)今階段注意節(jié)能遠大于生產(chǎn)率，所以提高加熱爐的節(jié)能措施是特別必要的。為此本設(shè)計實行下列措施，節(jié)能降耗。1）制定合理的熱工制度，嚴格掌握爐溫不超過1573k2）接受合理的爐低強度，不進行強化操作3)延長預(yù)熱段降低煙氣排出溫度4)加強爐體，熱空氣管道，重油管道及爐底水管的絕熱。5)整體澆注爐體，提高爐體嚴密性，削減爐氣外泄和吸入冷空氣。5.1本加熱爐爐膛結(jié)構(gòu)，設(shè)計方案如下：5.1.1爐墻爐墻分為側(cè)爐墻和端爐墻,側(cè)爐墻的厚度為兩塊磚厚,端爐墻為四塊磚厚.加熱爐爐墻內(nèi)忖由耐火磚砌成，外加絕熱層組成。爐墻外包以7mm厚的鋼板外殼。爐墻用350mm厚的黏土澆注料，用114mm厚的隔熱磚，再加50mm厚無石棉耐高溫硅酸鈣絕熱板，外層用10mm厚的巖棉板多層絕熱結(jié)構(gòu)，共計厚524mm5.1.2爐頂爐頂按其機構(gòu)形式分為拱頂?shù)蹴攦煞N本爐頂設(shè)計成大型工字梁平頂?shù)鯍旖Y(jié)構(gòu)，爐頂和爐墻接受全澆注不定型耐火材料和輕質(zhì)隔熱耐火材料復(fù)合結(jié)構(gòu)。這大大地加強了爐體的整體和氣密性，使之能達到如下效果。1)大幅度延長爐體使用壽命，削減修爐時間，提高爐子作用率，增加了產(chǎn)量，節(jié)省了檢修費用。2)爐子氣密性增強，削減了冷風(fēng)的吸入和高溫煙氣的逸出，散熱損失大為削減，有利于提高爐子熱效率，降低燃燒節(jié)省能源3)便于爐子內(nèi)氣氛掌握，提高了加熱質(zhì)量和削減了氧化燒損。燒注的爐頂由二層不同時澆注料組成，內(nèi)層用250mm厚黏土澆注料，外層用100mm厚輕質(zhì)澆注料，共計厚350mm，5.1.3爐底爐底是爐膛底部的砌磚部分。爐底不僅要承受被加熱金屬的負荷，而且要經(jīng)受爐渣和氧化鐵皮的化學(xué)侵燭，以及金屬的碰撞和摩擦作用。爐底的厚度取決于爐子的尺寸和溫度。爐底下部用絕熱材料隔熱，最上步要接觸1200-2500度的高溫，還有氧化鐵皮的作用，故多接受鎂磚。均熱床接受厚250mm電容皓莫來石，204mm黏土磚，136mm輕質(zhì)隔熱磚，20mm巖棉板共計厚610mm。5.2燃料系統(tǒng)設(shè)計加熱爐燃料可以是煤氣、煤或重油，本設(shè)計選用液體燃料主要是重油，重油是石油加工的產(chǎn)品也稱渣油成本較底，并能夠很好的滿足加熱爐的燃燒加熱作用，所以在此選用200號的重油，發(fā)熱值為40.15kj/kg。（空氣為助燃氣）燃燒用的重油，從廠區(qū)總油庫輸送到車間中間油罐，經(jīng)乳化后的重油，在輸送到兩加熱其器，將油溫提高至430k后，送至爐各燒嘴，本爐設(shè)有爐頂平焰燒嘴和側(cè)燒嘴。重油在輸送過程中，接受蒸汽套管保溫。5.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計本設(shè)計爐內(nèi)管道冷卻系統(tǒng)，接受自然循環(huán)氣化冷卻方式，爐內(nèi)支柱接受水冷卻，冷卻水管接受雙層絕熱包扎。爐底水管產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過上升道管輸送到氣泡，冷凝后的水經(jīng)下降管道再返至爐底水管，如此不斷反復(fù)循環(huán)，消耗掉的水量由軟水站予以補充。5.4余熱利用系統(tǒng)設(shè)計出爐煙氣溫度約900℃，本設(shè)計接受二級噴流換熱器，換熱器出口溫度掌握在550℃，換熱器出口煙氣進總廠余熱鍋爐回收熱量。5.5供風(fēng)系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)燃燒用的空氣由一臺鼓風(fēng)機輸送到金屬噴流換熱器，將空氣加熱至720k后送至爐前燒嘴。加熱后的熱空氣在輸送過程中接受隔熱耐火材料保溫。經(jīng)換熱后的廢氣由總廠的排煙系統(tǒng)處理。6.爐子的平面布置[2]本設(shè)計依據(jù)軋鋼工藝要求配備一座燃油推鋼式連續(xù)加熱爐，鋼坯由磁盤行車吊到上料臺架逐根測長后，由上料輥道送至爐門前，再由推鋼機推送至爐內(nèi)，用光電管檢測設(shè)備進行測長限位，掌握鋼坯在爐內(nèi)位置，每次裝入一塊坯料的操作，將在位于裝料口二臺電視攝象機的監(jiān)視下進行。入爐鋼坯的長料，由爐端兩臺液壓推鋼機聯(lián)動，單排推動，推一塊料后，推鋼機將迅速退回原位，再進行另一排裝料。出爐鋼坯的長料，由爐頭出鋼機從出料口將坯料頂出，然后由設(shè)置在爐頭前面的夾送輥帶出送入軋機。本次設(shè)計推雙排段料時，每排推出一根坯料后，再推另一排坯料，如此循環(huán)進行。在爐頭端部設(shè)有兩臺電視攝象機監(jiān)視出料操作。出爐的鋼坯溫度由出料口處裝設(shè)的測溫設(shè)備進行多點檢測。推鋼機、出鋼機以及進出料爐門接受PLC掌握。

其次章計算1.加熱爐爐膛尺寸計算[3]已知：設(shè)計規(guī)模100萬噸/年；板坯料規(guī)格為180mm×1000mm×4000mm，取爐底強度p=600kg/m*h確定工作時間數(shù)（除去本車間機器大修和檢測的時間，機器每天24小時運行，工作天數(shù)為270.8天）定一年工作小時數(shù)為24*270.8=6500h。計算爐子額定小時產(chǎn)量G=100×104/6500=154(t/h)計算底部面積：P=1000G/A[kg/（m2·h）]式中G——爐子的小時產(chǎn)量；A——爐子布料的面積可求得爐底面積A=256.667m2A=nlL式中n——連續(xù)加熱爐內(nèi)鋼坯的排數(shù)，取n為雙排；l——料胚的長度；L——爐子的有效長度L=A/nl=256.667/（2×4）=32m；A=B×LB——爐子理論寬度B’=2l+3C=2×4+3×0.2=8.6m取C——寬度系數(shù)為0.2所以有0.6m的余量，可將坯料雙排橫放入爐；因此，爐子B×L＝32m×8.6m高度選定：查閱資料選定，上、下加熱高度均為3m，均熱段高度等于加熱段高度也為3m，爐子全高為6m2.燃燒計算已知燃料成分：C用=85%，H用=11.3%，O用=0.96%，S用=0.2%，N用=0.5%，W用=2%，A用=0.1%2.1.空氣需要量LO=4.76×22.4/100（C用/12+H用/4+S用/32-O用/32）=4.76×22.4/100（0.85/12+0.113/4+0.002/32-0.009/32）=10.5413m3/kgLn=nL0=1.2×10.5413=12.65m3/kg（取n為1.2）2.2燃燒產(chǎn)物量的計算V0=22.4/100（C用/12+H用/4+S用/32+N用/28+W用/18）+0.79L0=11.21m3/kgVn=V0+（n-1）L0=11.211+（1.2-1）×*10.5413=13.32m3/kg2.3燃燒產(chǎn)物成分CO2=22.4/100×*（C用/12）/13.31×100%=0.224×7.08333/13.32×100%=11.911%H2O=22.4/100（H用/2+W用/18）/13.32×100%=0.224（11.3/2+2/18）/13.32×100%=10.38%SO2=22.4/100×S用/32/13.32×100%=0.224×*0.2/32/13.32×100%=0.0105%N2=22.4/100×N用/28+0.79LN/13.32×100%=0.224×0.5/28+0.79×12.65/13.32×100%=75.056%O2=0.21（n-1）L0/13.32×100%=0.21（1.2-1）×105412/13.32×100%=3.323%2.4燃燒產(chǎn)物密度ρ0=（44CO2+18H2O+64SO2+28N2+32O2）/22.4×100=（44×11.911+18×10.3804+64×0.0105+28×75.056+32×3.323）/22.4×100=1.303.熱平衡計算3.1爐子燃料消耗量計算取單位燃耗b＝3000kj/kg200號重油低發(fā)熱值為40150kj/kg[4]b=BQ低/G（kj/kg）G——爐子產(chǎn)量（kg/h）B——爐子燃燒消耗量（kg/h）；Q底——重油的低發(fā)熱量B=154×1000×3000/40150=11506.8493.2熱量的收入3.2.1燃料的化學(xué)熱Q1=BQ底=11506.84×40150=461X106kj/h3.2.2燃料帶入的物理熱因使用重油可忽視3.2.3空氣預(yù)熱帶入的物理熱Q2=BnL0C空t空取C空=1.31447t空=11506.849×1.2×105412×1.3147×400=76.54×106（kj/h）3.2.4金屬氧化放出的熱量Q3=5652Ga=5652×154×1000×0.02=17.41X106（kj/h）（取a=0.02）G——爐子產(chǎn)量a——金屬燒損率，一般加熱爐中燒損率為a=0.01——0.03ΣQ總=Q1+Q2+Q3+0=461999987.4+0+76545305.62+17408160=555.95X106（Kj/h）3.3熱量的支出3.3.1金屬加熱所需的熱Q1′Q1′＝G（Ct2-Ct1）=154000（0.46×1300-0.46×100）=85X106Kj/h（取鋼的比熱C=0.46kj/kg·℃）[3]3.3.2出爐廢氣帶走的熱Q2′Q2′=BVC廢T廢V——單位燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣量；C廢T廢——出爐廢氣的比熱和溫度Q2′=BVC廢T廢（取C廢=1.36）[3]=11506.849×13.32×900×1.36=187.6X106Kj/h3.3.3燃料的化學(xué)不完全燃燒熱損失Q3′燃料的化學(xué)不完全燃燒熱損失占ΣQ總0.2～5%，Q3′取為總支出的2%Q3′=2％×∑Q總=11.12X106Kj/h3.3.4經(jīng)過爐子砌體的散熱損失Q4′Q4′=3.6×（T1-T2）×A/（S1/δ1+S2/δ20.06）T1爐膛內(nèi)表面溫度——1400T2爐子周圍大氣溫度——20S1，S2——建筑材料的厚度 S1=0.25mS2=0.1mδ1，δ2——建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)δ1=0.7w/(m·℃)；δ2=0.3w/(m·℃)0.06——爐壁外表面大氣間傳熱的熱阻A——爐子砌體的散熱面積A=B×L+6×L×2+6×B×2=8.6×32+6×32×2+6×8.6×2=762m2考慮到爐子外形的不規(guī)章性，以及爐子外表面積大于內(nèi)表面積，取A=900m2Q4′=3.6×（1400-20）×900/[（0.25/0.7+0.1/0.3+0.06）]=4471200/（0.357+0.333+0.06）=5.96X106kj/h3.3.5爐門及開孔熱損失Q5′依據(jù)生產(chǎn)實踐爐門及開孔損失占ΣQ總4～9%，本設(shè)計取8%[3]Q5′＝8%×555.95X106＝44.76X106（Kj/h）3.3.6爐子水冷構(gòu)件的熱損失Q6′Q6′占總熱量的0——15%，本設(shè)計取10%[3]Q6′=10%×555.95X106＝55.6X106（Kj/h）3.3.6其他化學(xué)損失Q7′由Σ收入=Σ支出可得Q7′＝165.91X106（Kj/h）熱收入Kj/h%熱支出×106Kj/h%1燃料的化學(xué)熱462831金屬加熱所需的熱142燃料帶入的物理熱002出爐廢氣帶走的熱328438347593空氣預(yù)熱帶入的物理熱76.5413.83燃料化學(xué)不完全燃燒的損失2.214金屬氧化放出的熱17.413.24燃料機械不完全燃燒的損失2.3熱收入總和555.951005經(jīng)過爐子砌體的散熱損失1.96爐門及開孔的輻射損失0.147爐門及開孔溢氣的熱損失0.378爐子水冷構(gòu)件的吸熱損失11.19其他熱損失9.08熱支出總和555953453100列熱平衡表：第三章設(shè)備的選擇1噴嘴的選擇由于燃料為重油，而且爐子長、寬方向的尺寸都較大，因此要求端燒嘴和側(cè)燒嘴火焰較長且有較大的調(diào)節(jié)范圍。在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)保證良好的霧化質(zhì)量和混合條件，燃燒穩(wěn)定；火焰長度和火焰張角能適應(yīng)爐子生產(chǎn)的要求，結(jié)構(gòu)簡潔輕松，容易安裝和維修，調(diào)節(jié)便利，故端燒嘴和側(cè)燒嘴選用高壓油燒嘴；爐頂燒嘴接受平焰燒嘴，平焰燒嘴接受低壓油霧化重油燒嘴。高壓油燒嘴燃油量占70%，低壓油燒嘴燃油量占30%。高壓油燒嘴選用GW-I型外混式，其結(jié)構(gòu)如圖F所示.低壓油燒嘴選用DB-I型比例調(diào)節(jié)油燒嘴，兩種燒嘴主要參數(shù)及特性如下表燒嘴型號性能GW-I高壓油燒嘴DB-I型低壓油燒嘴霧化劑種類壓縮空氣空氣霧化劑壓力（pa）3-8×1052000～30000霧化劑消耗量每kg油0.62-1.0kg75～100%L0油壓（pa）0.4-1×1050.3～0.8霧化劑速度（m/s）300-40050～100重油稠度（0E）4-6，最大153～5，最大8空氣消耗系數(shù)1.21.1～1.15空氣最高預(yù)熱溫度度800300調(diào)節(jié)比1：6～1：101：5霧化及燃燒性能火焰較長，外形容易掌握霧化好，火焰短燃油量（kg/h）10-15002～3001.1噴嘴數(shù)目的確定：燃油量的選定：250kg/h高壓油燒嘴個數(shù)n=B×70%/250=11506.849×70%/250=33因考慮噴嘴的調(diào)節(jié)及余量的確定取n為35個。低壓油燒嘴個數(shù)n=B×30%/250=11506.849×30%/250=14因考慮噴嘴的調(diào)節(jié)及余量的確定取n為20個。1.2噴嘴管道計算1.2.1燃油支管道、空氣支管計算取油的流速為1m/s；空氣的流速為80m/s（低壓油燒嘴）和300m/s（高壓油燒嘴）則燃油支管面積為250×106/（1000×0.8×3600×1）＝86.8mm2（油的密度為0.8）低壓油燒嘴空氣支管面積為250×12.65×（450＋273）×106/（273×80×3600）＝29081mm2高壓油燒嘴空氣支管面積為250×12.65×（450＋273）×106/（273×300×3600）＝7755mm21.2.2燃油總管道、空氣總管計算低壓油燒嘴空氣總管面積為20×29081×10－6＝0.58m2高壓油燒嘴空氣總管面積為35×7755×10－6＝0.27m2低壓油燒嘴燃油總管面積為20×86.8＝1736mm2高壓油燒嘴燃油總管面積為35×86.8＝3038mm22.換熱器的選擇2.1換熱器面積計算本設(shè)計接受兩級換熱，第一級煙氣進口溫度設(shè)為t1＝900度，出口溫度t2＝650度，冷風(fēng)進口溫度為tl1＝0℃，出口溫度為tl2＝320℃，其次級煙氣進口溫度為t2＝650度，出口溫度為t3＝550度，空氣進口溫度為tl2＝320℃，出口溫度為tl3＝450℃。噴流式換熱器傳熱系數(shù)為50W/m2·℃〔3〕。Δt1-第一級煙氣的進出換熱器平均溫差。Δt2-其次級煙氣的進出換熱器平均溫差。Δt1=（t1-t2）/ln〔（t1-tl1）/（t2-tl2）〕=（900-650）/ln〔900/（650-320）〕=250/1=250Δt2=（t2-t3）/ln〔（t2-tl2）/（t3-tl3）〕=（650-550）/ln〔（650-320）/（550-450）〕=83.8S1-第一級換熱器的面積。S2-其次級換熱器的面積。S1=1.36×11506.849×13.32×(900-650)×1000/（50×3600×Δt1）=27.3×109/5×3.6×2.5×106=1158m2S2=1.36×11506.849×13.32×(650-550)*1000/(50×3600×83.8)=1382m22.2換熱器進、出風(fēng)（煙）管道計算第一級進煙溫度900℃，出煙溫度650℃，進風(fēng)溫度320℃，出風(fēng)溫度450℃；其次級進煙溫度650℃，出煙溫度550℃，進風(fēng)溫度0℃，出風(fēng)溫度3200℃；空氣流量（標況）為11506.849×12.65/3600＝40.43m3/s煙氣流量（標況）為11506.849×13.32/3600＝42.58m3/s取管道中煙氣、空氣的流速都為30m/s則第一級換熱器空氣入口（A1）、煙氣出口面積（A2）分別為A1=40.43×(273+320)/（273×30）＝2.93m2A2=42.58×(273+650)/（273×30）＝4.80m2其次級換熱器空氣入口（A3）、煙氣出口面積（A4）分別為A3=40.43×(273+0)/（273×30）＝1.35m2A2=42.58×(273+550)/（273×30）＝4.28m23.煙道及囪的選擇3.1煙道斷面積計算加熱爐出口煙氣量為11506.849×13.32m3/h，加熱爐出口煙氣溫度為900℃，換熱器出口溫度為550℃，煙氣流速取20m/s，分別計算加熱爐出口、換熱器出口煙道的斷面積A1＝11506.849×13.32×〔（900＋273）/273〕/（20×3600）＝9.15m2A1＝11506.849×13.32×〔（550＋273）/273〕/（20×3600）＝6.42m2加熱爐煙道系統(tǒng)總能量損失為184.9Pa，煙氣標準狀態(tài)流量為qv=6.88m3/s，煙囪底部的溫度為3200C，煙氣的密度為1.28Kg/m3,空氣溫度為煙囪的抽力應(yīng)比總的壓頭損失大30%，保證抽力有肯定的裕量，故其抽力為h抽=184.9×1.30=240.35(Pa)取煙囪出口流速ω2=3m/s故煙囪頂部的直徑為:d2===1.71煙囪底部直徑為:d1=1.5×1.71=2.56(m)煙囪的平均直徑為:d=d1+d2/2=2.56+1.57/2=2.14(m)煙囪底部氣流速度為:d11=4qv/πd12=1.34(m/s)煙囪內(nèi)煙氣的平均流速為:ω=ω1+ω2/2=1.34+3/2=2.17(m/s)為了求煙囪內(nèi)煙氣溫度降落,必須依據(jù)式(加熱爐教材2-85)估量煙囪高度的近似值,H=25×1.71=42.75(m),取H=40米.煙囪底部溫度t13200C,金屬煙囪,每米高度的溫度降落為30t2=320-40=280(0C煙囪內(nèi)煙氣的平均溫度為t=t1+t2/2=320+280/2=300(0C在3000C煙=0煙×1/1+βt=1.28×1/1+300/273=0.609(kg/m3)在300空=0空/1+βt空=1.165(kg/m3)煙囪頂部煙氣的動壓頭為:0煙ω22(1+βt2)=12.5(pa)煙囪底部煙氣的動壓頭為:0煙ω12(1+βt1)=1.28×1.342×(1+320/273)=2.45(pa)煙囪內(nèi)煙氣平均流速下的動壓頭為:0煙ω12(1+βt)=1.28×2.172(1+320/273)=6.56(pa)煙囪內(nèi)部摩擦阻力造成的壓頭損失(每米高)為:hw囪=(λ/d)×(0煙ω22/2)×(1+βt)=0.05*6.65/2.14=0.170(pa/m)所以煙囪的高度為:H=h抽+[0煙ω22×(1+βt2)/2-0煙ω22×(1+βt1)]/(空-煙)g-hw囪=40m所以取煙囪的直徑d為2.14m,煙囪的高度H為40m。4.推鋼機的選擇本設(shè)計選用推鋼機兩臺，推鋼機推力為：1.2×32×0.18×4×1×7.8×0.1＝22噸式中1.2――裕量系數(shù)；0.1――摩擦系數(shù)7.8――鋼鐵的比重32――鋼板的塊數(shù)推鋼機的行程為：1.5m，推鋼速度為1m/s

5.上料輥道及出料輥道選擇6.行車的選擇7.爐底水管及汽包的選擇

第四章勞動組織與技術(shù)經(jīng)濟指標1.車間勞動定員勞動定員是指依據(jù)產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模，規(guī)定必須配備具有肯定質(zhì)量或等級的各類人員的數(shù)量標準。要求在保證生產(chǎn)需要的前提下，合理使用勞動力。（1）車間人員組成車間人員組成包括：1)生產(chǎn)工人，即直接參加整個生產(chǎn)工藝過程各工序的生產(chǎn)者。如加料工、出鋼工、看火工、加熱工等。2)幫助工人，即參加幫助工序生產(chǎn)的工人。如修理工、倉庫保管工等。3)勤雜工人，如傳達室工人、清潔工等。4)行政管理及技術(shù)人員。（2）確