加热炉说明书
管式加热炉的设计
摘要：管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产正常进行。
在本设计中主要完成对辐射段、对流段以及烟道的工艺尺寸的计算、热量的衡算、钢结构的计算及校核和加热炉各零部件的选用。其中辐射室工艺尺寸包括辐射室炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的长度、炉管的根数、辐射室的外形尺寸等；对流室的工艺尺寸包括对流炉管的形式、炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的排数及每排的根数、热量衡算的部分包括计算燃料量、燃烧器的规格和根数。
本设计的要点是加热炉高的热效率，提高燃油的利用率。常采用的措施有降低炉子的排烟温度、减小过热空气系数、减少化学部完全燃烧损失、减少机械不完全燃烧损失、减少炉壁散热等。也可以设置烟气余热回收系统来提高加热炉的热效率。
关键字：加热炉；钢结构；炉管；辐射；对流
The Design of Tubular Heater
ABSTRACT:Tubular-furnace heating equipment is a kind of firepower, which the use of fuel combustion in the furnace when the flame and flue gas temperature as a heat source, heating in the furnace tube in the high-speed flow of medium to reach the process temperature requirements, in order to supply medium during fractionation, decomposition or reaction process, such as the heat required to ensure normal production.
In the completion of the design of the main paragraph of radiation, convection, as well as the size of the stack process, the heat balance, steel structure and the calculation and checking Selection of the various furnace components. Room size radiation technology, including radiation chamber furnace tube diameter, tube wall thickness, tube length, the root of the number of tube radiation, such as room dimensions; convection process room size, including the form of convection furnace tubes, furnace tube diameter, wall thickness of the tube, the tube row number and the root of the number of each row, the heat balance calculation of the part, including fuel, the specifications of the burner and root number. The gist of the present furnace design with high thermal efficiency and fuel utilization. Measures often used to reduce the furnace flue gas temperature, reducing the over-heated air coefficient, the Department of incomplete combustion to reduce the loss of chemicals to reduce the mechanical loss of incomplete combustion, reduce heat, such as furnace wall. Flue gas can also be set up waste heat recovery system to increase the thermal efficiency of
furnace.
Keywords: Furnace；Steel；Furnace tube；Radiation；Convection
目录
第1章前言 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 本课题发展方向 (1)
1.3 国内外研究综述 (2)
1.3.1 我国加热炉发展现状 (2)
1.3.2 国外加热炉发展现状 (2)
第2章设计要求和设计参数 (3)
2.1 设计要求 (3)
2.2 设计参数 (3)
2.2.1 原料油参数 (3)
2.2.2 烟气参数 (3)
2.2.3 过剩空气系数 (3)
第3章工艺计算 (4)
3.1 加热炉热负荷计算 (4)
3.1.1 工艺计算所需的基础数据 (4)
3.1.2 加热介质的焓 (4)
3.1.3 被加热介质的热负荷 (4)
3.2 燃烧过程计算 (4)
3.2.1 燃烧的低发热值 (5)
3.2.3 炉效率 (5)
3.2.4 燃料用量 (5)
3.2.5 烟气流量 (5)
3.3 辐射段计算 (5)
3.3.1 辐射段热负荷 (5)
3.3.2 辐射段管壁平均温度估算 (6)
3.3.3 辐射管表面热强度 (6)
3.3.4 辐射管加热面积 (6)
3.3.5 辐射管管径 (6)
3.3.6 管心距 (7)
3.3.7 辐射段炉体尺寸 (7)
3.3.8 对流段长 (7)
3.3.9 对流段宽 (7)
3.3.10 确定节圆直径、辐射段高度和炉膛直径 (8)
3.3.11 当量冷平面 (8)
3.3.12 求有效暴露砖墙面积与当量冷平面之比 (9)
3.3.13 气体辐射率 (9)
3.3.14 交换因数 (9)
3.3.15 辐射段热平衡 (9)
3.3.16 辐射段烟气出口温度 (10)
3.3.17 计算辐射段热负荷 (11)
3.3.18 计算辐射段表面热强度 (11)
3.3.19 计算辐射段油料入口温度 (12)
3.4 对流段计算 (12)
3.4.1 对流段热负荷 (12)
3.4.2 对数平均温度差 (12)
3.4.3 内膜传热系数 (12)
3.4.4 管外膜传热系数 (13)
第4章炉管内压力降计算 (16)
4.1 气化点 (16)
4.2 气化段炉管的当量长度 (16)
4.3 气化段的压力降 (17)
4.3.1 气化段气液混合重度 (17)
4.3.2 气化段气液混合流速 (18)
4.3.3 气化段压力降 (18)
4.3.4 气化点压力 (18)
4.4 气化点前压力 (20)
4.4.1 辐射段气化点前压力 (20)
4.4.2 对流段压力降 (21)
4.5 炉管总压力降 (21)
第5章烟囱计算 (22)
5.1 烟气的阻力 (22)
5.1.1 对流段的阻力 (22)
5.1.2 各部分的局部阻力 (22)
5.1.3烟气在烟囱中的摩擦损失级动能损失 (23)
5.2 烟囱高度 (24)
第6章炉体强度校核 (25)
6.1 薄壁圆筒筒体壁厚计算 (25)
6.2 稳定性校核 (25)
6.3 水压试验 (26)
6.4 炉体重量 (26)
6.4.1 内构件重量 (26)
6.4.2 附件重量 (27)
6.5 风载荷 (27)
6.5.1 各段风载荷的计算 (28)
6.5.2 截面风弯矩的计算 (29)
6.6.1 截面0-0的地震弯矩 (29)
6.6.2 截面1-1的地震弯矩 (30)
6.6.3 截面2-2的地震弯矩 (30)
6.7 计算各种载荷产生的轴向应力 (30)
6.7.1 设计压力产生的轴向应力 (30)
6.7.2 操作重量产生的轴向应力 (31)
6.7.3 最大弯矩产生的轴向应力 (31)
6.8 按组合轴向应力验算筒体壁厚 (32)
结论 (33)
符号说明 (34)
参考文献 (37)
致谢 (38)
英文翻译 (39)
附件 (57)
第1章前言
1.1 课题背景
近年来，随着石油化学工业的迅速发展，管式加热炉技术越来越引起人们的重视。管式加热炉消耗着大量的能量，而在制造乙烯、氢气和合成氨的工艺过程中，它已成为进行裂解和转化反应的心脏设备，支配着整个工厂或装置的产品质量、收率、能耗和操作周期。因此对管式加热炉的设计和余热回收系统的设计就非常必要了。
管式炉在石油化厂具有举足轻重的作用，管式炉的能耗很高。管式炉的能量消耗在生产装置中约占80%～90%。它的投资一般占15%左右，高的可达30%。此外，由于加热炉在燃料燃烧时的噪声和烟气排放也对环境污染造成相当严重的影响。这些因素都必须在加热炉设计时加以考虑。
1.2 本课题发展方向
在炼油工程上，采用管式加热炉开始于1910年至1911年间，在没有采用管式加热炉之前原油加工方式均为釜式蒸馏，小处理量、且为间歇生产。管式加热炉的使用是炼油工业由小处理量、间歇生产转向大处理量、连续生产的标志。
常减压蒸馏装置是原油初加工装置，其的处理能力决定了整个炼油厂加工能力或规模。在常减压蒸馏装置中，常压炉的处理能力决定了常减压蒸馏装置处理能力，如果常压炉的处理能力不够，整个装置将无法完成预定的任务。
石化工艺加热炉的能耗约占整个生产装置能耗的50%～60%，其热效率的高低直接决定着整个生产装置能耗大小，直接影响着生产成本。
石化工艺加热炉的基建投资费用，约占一般炼油装置总投资的10%～20%，总设备费用的30%左右；在重整、制氢等装置中则占装置总投资的25%左右；乙烯裂解炉和化肥转化炉的基建投资费用约占装置总投资的35%左右。石化管式加热炉的基建投资费用大小直接影响着整个生产装置或炼油厂、石油化工厂的基建投资。
由于石油化工工艺管式加热炉的被加热工艺介质为易燃、易爆的液体或气体，且压力较高，一旦发生重大事故，后果不堪设想。因此，石油化工工艺管式加热炉能否长周期安全、稳定运行对整个装置或全厂实现“长周期安全、稳定运转”有着直接的影响。几乎每一套炼油和石油化工装置中都有管式加热炉，也就是说：管式加热炉几乎参与了炼油和石油化工的整个生产过程。管式加热炉是炼油装置中的三大主力设备之一（塔器、换热器和管式加热炉），是乙烯和化肥等石油化工生产装置的“心脏”设备，没有石油化工工艺管式加热炉，就没有现代化的炼油和石油化工工业。
石油化工工艺管式加热炉排放的烟气中氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等有害成分含量是否达到国家标准规定，对操作工人和周边居民的生活或身体健康都有着直接
影响。
上述充分说明了管式加热炉在炼油和石油化工生产中占有十分重要的地位，搞好石油化工工艺管式加热炉操作、管理工作对炼油和石油化工生产装置实现高处理量、高质量、高效率、低能耗和长期安全、稳定运转及减轻对环境的污染有着重大意义。
1.3 国内外研究综述
1.3.1 我国加热炉发展现状
（1）在理论水平上，我国已研究成功具有世界先进水平的、利用概率理论计算圆筒形原油加热炉辐射室传热的程序，这个方法可将加热炉辐射室分成上千个区，分别求出各区的温度，为全面分析加热炉的工况，提高设计水平打下坚实的基础。
（2）在工程建设上，我们已经具备了设计和制造国际上常用的各种炉型以及各种余热回收系统的水平，并在一定程度上有一定的创新。
（3）在开发研究上，我们的科研单位，大专院校和生产厂矿的科技人员通过“三结合”形式，开发出了各种微机控制系统、型燃烧器、热管和扰流子空气预热器等先进的控制手段和新型的节能设备，将我国的加热炉水平提高了一大步。
总之，现在我国加热炉的技术水平已今非昔比，我们不仅可以满足我国石化系统的发展需要，同时也具备了与国外有关企业的对话、交往和合作的基础条件。
1.3.2 国外加热炉发展现状
（1）对加热炉热效率发面，国外企业比国内企业有更深刻的认识
（2）大型加热炉的节能上，企业处于领先水平，早在上世纪90年代，日本就已经在排烟温度上做了改进。
（3）制造质量上，在制造质量上，由于国外技术先进，因此制造出来的产品的质量都比较优质，国外加热炉的主要配件主要都是有专门的制造企业制造提供，不仅负责设计，而且保证生产使用。
（4）排烟温度上，早在上世纪80年代，日本的排烟温度已经达到230℃~300℃，节能方面已经达到领先水平。
（5）国外企业最早采用计算机控制系统对加热炉进行控制。
总之，国外企业在管式加热炉领域还是处于领先水平，不管是技术、节能还是其他等方面。
第2章设计要求和设计参数
2.1 设计要求
设计一台管式加热炉。要求：
设计方案的论证与制定；
加热炉及其附件设备的结构设计；
各设备需进行强度计算，校核及结构设计；
编写设计说明书；
绘制总装配图、零部件图。
2.2 设计参数
2.2.1 原料油参数
常压渣油：
燃料油组成： C—88%；H—12%；
比重：0.9089
粘度：80℃—28厘泊；100℃—15厘泊；
流量：115000㎏/h
入口压力：3.3MPa；
入口温度：470℃；
出口温度：520℃。
2.2.2 烟气参数
入炉温度 337℃；
出炉温度 418℃；
气化率 24% ；
出炉压力 0.412㎏/㎝²。
2.2.3 过剩空气系数
辐射室：1.3；
对流室：1.35
第3章 工艺计算
3.1 加热炉热负荷计算
3.1.1 工艺计算所需的基础数据
被加热介质的组成：
C —88% ；H —12%
燃料的种类：渣油；
原油质量流量：115000kg/h ；
气化率：e=24％。
3.1.2 加热介质的焓
原料入炉：337℃；
原油入口液相焓：i I 852.3kJ/kg = ；
原料出炉：418℃：
原油出口气相焓：1279.7/v I kJ kg =；
原油出口液相焓：1108.2/L I kJ kg =。
3.1.3 被加热介质的热负荷
（1）加热炉原油介质的热负荷
[(1)]v L i Q eI e I I W =+--
（3-1） 代入数据得：
()[0.241279.710.241108.2852.3]115000
Q =⨯+--⨯
=43929.210/kJ h ⨯
式中：
Q ——加热炉的原油介质热负荷，kJ/h ；
W ——被加热原油的质量流量，kg/h ；
Ii ——加热原油入炉的液相焓，kJ/kg ；
v I ——加热原油出炉的气相焓，kJ/kg ；
L I ——加热原油出炉的液相焓，kJ/kg 。
（2）加热炉的设计热负荷
设计热负荷1Q :
441Q 1.15Q 1.153416.7103929.210/kJ h ==⨯⨯=⨯
3.2 燃烧过程计算
3.2.1 燃烧的低发热值
81246L Q C H =+ (3-2)
代入数据得：
81882461242154/L Q kJ h =⨯+⨯=
3.2.2 燃烧所需的理论空气量 0 2.67823.2C H
L +=
(3-3) 代入数据得：
0 2.6788812
14.323.2L ⨯+⨯==
3.2.3 炉效率
设离开对流段的烟气温度s t 较原油入对流段温度高100℃；
s t =337+100=437℃
设3%L q =,即10L q q Q =,当s t =437℃时，查图4【1】得1
22%q Q =；
η=（100-3-22）％=75％。
3.2.4 燃料用量
'
L Q B Q η∙= (3-4)
代入数据得：
4
3929.2101240/421540.75B kg h ⨯==⨯
3.2.5 烟气流量
()01g S W L W B α=++⨯ (3-5) 代入数据得：
()1.414.310.5124026700/g W kg h =⨯++⨯=
式中：
g W ——烟气流量，kg/h ；
S W ——雾化蒸汽流量，kg/h 。
3.3 辐射段计算
3.3.1 辐射段热负荷
对流段采用钉头管。
75%R Q Q =⨯
（3-6）
代入数据得：
443929.2100.752946.910/R Q kJ h =⨯⨯=⨯ 3.3.2 辐射段管壁平均温度估算
2
'55
2
w t ττ+=
+ （3-7）
221'()0.75ττττ=--⨯ （3-8）
代入数据得：
221'()0.75ττττ=--⨯ =418﹣（418-337）×0.75 =357℃
357418
552w t +=
+
=443℃
3.3.3 辐射管表面热强度
参考表5【1】，选用R q =22500kcal/㎡·h 。 3.3.4 辐射管加热面积
R
R Q A qR =
(3-9)
代入数据得：
R R Q A qR =
422946.91031394095
m ⨯==
3.3.5 辐射管管径
根据表5【1】，选用2
980/F G kg m s =⋅；
选用管程数N=4；
i d =
代入数据得：
i d =
10.10230m =
= 选用辐射管为φ127×8。
3.3.6 管心距
选用管心距为2d=2×0.127=0.254m 。 3.3.7 辐射段炉体尺寸
（1）高径比：
选用 2.1'L
D =。
（2）估算辐射管长度L 和节圆直径D ’：
()
'2.1'R C
A D D ππ
=
= (3-11)
代入数据得：
'D =
=
=5.5m
辐射管长度L=2.1×5.5=11.52m 。
根据我国现有炉管规格，辐射管长L=12m 。 3.3.8 对流段长
选用对流管φ127×8标准钉头管；
1.25 5.4c c L D d =-- （3-12） 式中： D=D ’+2d
D ——辐射段外径，c d ——对流管外径； 代入数据得：
()5.520.127 5.40.127 1.25c L =+⨯-⨯-
=3.86m
取对流段长C L =4m 。 3.3.9 对流段宽
从表7【1】，查得φ127标准钉头管，管周边钉头数为12，钉头直径为12mm ，钉头高25mm ，纵向钉头间距为15mm 。 每米钉头管所占面积c a ：
1000
12'c c s p a d d b d =⨯+
⨯⨯⨯ （3-13）
式中：
s d ——钉头直径，mm ； b ——钉头高，mm ；
'p d ——纵向钉头间距，mm 。
代入数据得：
1000
10.1270.0120.025215c a =⨯+
⨯⨯⨯
=0.167㎡
选用烟气质量流速2
2.8/g G kg m s =⋅。
选用管心距为2c d ，
3600
g
g c c c w W G L S a L n =
⋅-⋅⋅ （3-14） ()()
312~2.4c w c S d n d =+- （3-15）
式中：
w n ——对流管每排炉管根数；
w n =6.18根，取w n =6根； S=0.127+0.254×6=1.65m 。
3.3.10 确定节圆直径、辐射段高度和炉膛直径
根据以上计算得对流管每排6根，每根管长4m ，管径φ127。 遮蔽管面积=4×6×0.127×3.14=9.57㎡。 辐射壁管面积=313-9.57=303.43㎡。则
303.43
63.3
3.140.12712n =
=⨯⨯根
选用辐射管64根（管程数N=4）。 节圆直径：
1
'640.254 5.18D m
π
=⨯⨯
=
根据炉子结构设计辐射段高度比炉管长度长1m 。 H=12+1=13m D=5.18+2×0.127 =5.434m 取D=5.5m 。 3.3.11 当量冷平面
（1）辐射管：
264120.254195.2cp A m =⨯⨯=
管心距为2d,查图5【1】，得α=0.88。则
20.88195.2172cp A m α⋅=⨯=
（2）遮蔽管：
2640.254 6.1cp A m =⨯⨯= 取α=1；则
26.11 6.1cp A m α⋅=⨯=
总 2
172 6.1178.1cp A m α⋅=+=
3.3.12 求有效暴露砖墙面积与当量冷平面之比
()22
5.5132 5.5271.54
F m π
π=⨯⨯+⨯
⨯=∑
w cp
A F d A =-⋅∑ （3-16）
代入数据得：
w cp
A F d A =-⋅∑
=271.5-178.1=93.4㎡
93.4
0.525178.1w cp A A α==⋅
式中：
w A ——暴露砖墙面积。 3.3.13 气体辐射率
由图6【1】查得，当过剩空气系数α为1.35时，
220.0218CO H O a P MP +=
由表9【1】查得，平均辐射长度L=1×D=5.5m ；则 PL=0.218×5.5 =0.12MPa
假定辐射段烟气出口温度p t =700℃；
2143/kg cm =由图7【1】
，查得气体辐射率=0.54。
3.3.14 交换因数
由图8
【1】
，查得当
0.525w
cp
A A α=⋅时，F=0.60。 3.3.15 辐射段热平衡
空气显热a q 和燃料显热f q 值很小，忽略不计。
1n q Q ——辐射段热损失％， 取
1
0.02n
q Q =； n L Q B Q =⨯ (3-17)
代入数据得：
n L Q B Q =⨯
=124042154⨯
=4
522710/kJ h ⨯
查图4【1】得，当700o p t C =，过剩空气系数=1.35时，得2
0.375n
q Q =；
21R
a f L n cp n n n n cp Q q q q q Q A F Q Q Q Q A F αα⎛⎫=++--⋅
⎪⎝⎭ (3-18)
代入数据得：
21R
a f L n cp n n n n cp Q q q q q Q A F Q Q Q Q A F αα⎛⎫=++--⋅
⎪⎝⎭
()4
2946.91010.020.375178.10.6
⨯=--⨯⨯
270793/kJ m h =⋅
3.3.16 辐射段烟气出口温度
取图10—b 【1】中管壁温度w t =443℃做吸收曲线如下图，将第一次假设p t =700℃及
270793/R
cp Q kJ m h A F
α=⋅之交点A 画于图上，位于w t =443℃吸收曲线左上方。 再另设p t =900℃，重复上述计算，由图7【1】查得，气体辐射率=0.514，由图8【1】
查得，F=0.57，由图4【1】查得，
2
0.5n
q Q =； 则
()4
2946.91010.020.5178.10.57R cp Q A F α⨯=--⨯⨯
=2
59121/kJ m h ⋅
将第二次试算的p t =900℃，与
259121/R
cp Q kJ m h A F
α=⋅的交点B 画在图上，位于w t =443℃吸收曲线的右下方，连接A 、B 两点，与w t 线相交，交点所示烟气温度
p t =795℃，即为所求的p t ，如下图。
图3-1吸收曲线图
3.3.17 计算辐射段热负荷
p t =795℃，查图4【1】
，得20.43n
q Q =； 21a f L R n
n n n n q q q q Q Q Q Q Q Q ⎛⎫=++--⋅ ⎪⎝⎭ (3-19)
代入数据得：
21a f L R n
n n n n q q q q Q Q Q Q Q Q ⎛⎫
=++--⋅ ⎪⎝⎭
()4410.020.432946.3101620.810/R Q kJ h =--⨯⨯=⨯
3.3.18 计算辐射段表面热强度
见公式（3-9） 代入数据得：
4
21620.81051323.6/64 3.140.1271246 3.140.127R q kJ m h
⨯==⋅⨯⨯⨯+⨯⨯⨯
3.3.19 计算辐射段油料入口温度
辐射段出口油料总热焓量：
总焓量：
()1F V F L
e W I e W I ⨯⨯+-⨯⨯ （3-20）
代入数据得： 总焓量：
()0.241150001279.710.241150001108.2
⨯⨯+-⨯⨯
=
41321710/kJ h ⨯ 计算得R Q =1620.8/kJ h ； 则辐射段入口油料热焓：
44
132********.8101008/115000kJ h
⨯-⨯=
查热焓值图得1τ'=362℃。
3.4 对流段计算 3.
4.1 对流段热负荷
c R Q Q Q '=- (3-21)
代入数据得： c R Q Q Q '=-
=444
39291029471098210/kJ h ⨯-⨯=⨯
3.4.2 对数平均温度差
烟气：795——437℃；
油料：337——362℃； 433——100℃；
n
433100
227433l 100t C ︒-=
=
3.4.3 内膜传热系数
对流段油料平均温度：337362
349.52C ︒+；
对流段油料平均粘度：0.646μ=厘泊； 代入数据得：
22
115000946/436000.7850.111F G kg m s =
⋅⨯⨯⨯
（2）对流段采用4管程；
0.8
100010000.11194614740
0.646i F d G μ⎛⎫⨯⨯⎛⎫
== ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
（3）根据0.646μ=厘泊，比重0.9089查图12【1】，得：
0.33
0.24
c μλλ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
（4）φ=1；
0.8
0.33
0.0271000i F i i d G c h d μλφ
μλ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
（3-22）
代入数据得：
0.8
0.33
0.0271000i F i i d G c h d μλφ
μλ⎛⎫⎛⎫
=⨯⨯ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
0.027
147400.2410.111
=
⨯⨯⨯ 22861/3600/kcal m h C kJ m h C ︒︒=⋅⋅=⋅
11i i R h h *=+ （3-23）
由表10【1】查得：0.0004i R =； 代入数据得：
1
0.00040.00156861i h *=
+=
22685/i h kJ m h C *︒=⋅⋅
3.4.4 管外膜传热系数
（1）钉头表面传热系数：
n
795437
273872795l 437g T -=
+= 226700/3600
2.87/4 1.650.16746g G kg m s
=⋅⨯-⨯⨯
()()
0.667
0.3
0.333
9.44
g g s s G T h d = （3-24）
代入数据得：
()()
0.667
0.3
0.333
9.44
g g s s G T h d =
0.6670.3
0.333
2.878729.4412⨯=⨯ 2265/kJ m h C ︒=⋅⋅
1110.0050.0050.020863.4s s h h *=+=+= （3-25）
代入数据得：
2201/s h kJ m h C *︒=⋅⋅
（2）钉头效率：
s Thmb
mb Ω=
（3-26）
所采用的钉头为φ12标准钉头，钉头高为0.025m ，当2
63.4/s h k c a l m h C
︒=⋅⋅时，查图15【1】得：0.896s Ω=。
（3）光管管外对流传热系数：
()()
0.667
0.3
0.333
9.44
g g oc c G T h d = （3-27）
代入数据得：
()()
0.667
0.3
0.333
9.44
g g oc c G T h d =
0.6670.3
0.3332.878729.44127⨯=⨯
2121/kJ m h C ︒=⋅⋅
代入数据得：
110.0050.0396oc oc h h *=+=
2105/oc h kJ m h C *︒=⋅⋅
（4）钉头管外膜传热系数：
20.1270.399o a m π==
22
12 3.140.0120.025 3.140.0120.84450.0154s a m ⎛⎫
=
⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭
223.1412
0.127 3.140.0120.308540.015b a m =⨯-
⨯⨯=
s s s oc b
so o h a h a h a **⋅⋅Ω+⋅=
（3-28）
代入数据得：
s s s oc b
so o h a h a h a **⋅⋅Ω+⋅=
48.10.8960.844525.20.30850.399⨯⨯+⨯=
2462.5/kJ m h C ︒=⋅⋅
（5）对流段总传热系数：
o i c o i h h K h h *
*
**⋅=+ （3-29）
代入数据得：
o i c o i h h K h h *
*
**⋅=+ 2110.6642395/110.6642
kJ m h C ︒⨯==⋅⋅+ （6）对流管表面积及对流管排数：
c
c c Q A K t =
⋅ （3-30）
代入数据得：
c
c c Q A K t =
⋅ 498210395227⨯=⨯ 2118m =
c
c w c c A N n L
d π=
⋅⋅⋅ （3-31）
代入数据得：
118
12.3
64 3.140.127c N =
=⨯⨯⨯
（7）对流管表面热强度：
c
c c Q q A =
（3-32）
代入数据得：
c c c Q q A =
4
22541085313/134 3.140.127
kJ m h ⨯=
=⋅⨯⨯⨯
轧钢加热炉使用说明书资料
3t/h推钢式加热炉 操 作 说 明 书
贰零壹叁年拾一月
目录 第一章主要设备简介 (3) 第二章加热炉烘炉操作说明 (4) 1、加热炉烘炉作业的前提条件 (4) 2、天然气系统点火前的吹扫和放散 (5) 3、助燃空气系统的点火准备 (5) 4、加热炉点火及升降温操作 (6) 5、烘炉升温管理 (7) 6、烘炉过程中的安全事项 (10) 7、烘炉中可能发生的事故及对策 (12) 8、烘炉期间安全保卫制度 (13) 9、烘炉用的工器具.............................................................. 错误!未定义书签。第三章加热炉操作通则. (14) 第四章设备维护 (15) 1. 炉体维护 (15) 2. 天然气系统维护 (16) 3. 现场环境要求 (16) 第五章附件 (16)
第一章主要设备简介 1、加热炉一座 ●炉型：端进、侧出推钢式加热炉。 ●用途：钢坯轧制前加热。 ●有效炉子面积（有效长×内宽）：17.052×2.552m2 ●标准坯尺寸：80×80×2000mm或φ80×2000mm ●加热钢种：纯镍、精密合金、高温合金、耐蚀合金等 ●坯料入炉温度：室温 ●出炉温度：～1250℃。 ●额定产量：3t/h 2、燃料 ●燃料种类：天然气 ●燃料低发热值：8500×4.18kJ/Nm3 ●额定燃气消耗量：300Nm3/h。 ●空气消耗量：3000Nm3/h。 ●废气量：3300Nm3/h。 ●供热方式：烧嘴式燃烧，炉头端墙及炉顶供热 3、烧嘴布置 全炉共8套烧嘴，其中端烧嘴（低压燃气烧嘴）2只，炉顶烧嘴（平焰烧嘴）6只，烧嘴能力均为50Nm3/h。 第3页共18页
两段推钢式连续加热炉说明书
东北大学毕业设计（论文） 第三章燃烧计算 100 3.1设计计算基本技术数据 以碳素钢标准坯尺寸，20€冷装，天然气不预热为标准计算 3.1.1加热金属 料坯种类：普碳钢（20#钢） 尺寸规格：90 X 90 X 2400mm 金屈开始加热（入炉时）平均温度：20比 金屈加热终了（出炉时）表面温度：1250T 金屈加热终了（出炉时）横断面温差：S35OC 3.1.2炉子生产率： P=22t/h 3-1.3燃料 燃料种类：天然气： 成分（干）: 表3.1天然气干成分（％） 夭然气预热温度：t 燃=20比O 3.1.4出炉膛烟气温度: t 烟气=650°C 3.1.5助燃空气预热温度（烧嘴前）： t 空=300°C 3.2燃料燃烧计算 321天然气的干、湿成分换算 根据热发生炉煤气温度t 混=400-C 时, 査表得g ； = 35g/Nm3（干气体），干湿煤气的转换系数为: 100 K d0 + 0?g 「S0 + gx35?584
东北大学毕业设计（论文）第三章燃烧计算&= 0.9584,代入"漫=kxM干，结果见下表: 100
表3. 2天然气湿成分（％） 322计算天然气湿成分 计算天然气低位发热值 Q 低=126.15C0湿 + 107.26H2湿 + 356.51CH4湿 + 233.45H2S 湿 + 634.73C2H6湿 =126.15 X 0.01 + 107.26 X 0.086 + 356.51 X 93.119 + 634.73 X 0.460 =33500.3KJ/Nm3 323理论空气需要B Lo ： 21- 0.5 X 0.086 + 0.5 X 0.01 +2 X 93.119 + 1.5 x0 + 3.5 X 0460 - 0 21 - =8?95Nm3/Nm3 324实际空气需要量Ln ： 取 n=L05 ,有： Ln = nLo = 1.05 X 8.95 = 940Nm3/Nm3 耳湿=(1+ 0?00124x35) X940 = 9?81Nm3/Nm3 325计算燃烧产物生成量及成分 = 0.01(CO 湿 + CO2 湿 + CH4 湿 + 2C2H6 湿) =0.01 X (0.01 + 0.297 + 93.119 + 2X 0460) =0?943Nm3/Nm3 4 巧 2 =O.21(n-l)Lo = 0.21X(1.05-1)X8.95 =0?094Nm3/Nm3 V 屮=(N2 + 79LJ X0.01 = (1.869 + 79x 9,81)x 0.01 _ 0.5CO 湿 + 0.5H2湿 + 2CH4湿 + I.5H2S 湿 + 3.5(2卅6湿-O?湿 L 0 = C02
50th燃烧高焦炉混合煤气环形加热炉设计设计说明书
50t/h燃烧高焦炉混合煤气环形加热炉设计 摘要： 环形加热炉是借炉底的旋转，使放置在炉底上的坯料由装料口移到出料口的一种炉型。炉子用侧进料侧出料的方式，并且用侧烧嘴加热。本设计主要针对中径15米环形加热炉尺寸、燃料和排烟系统进行设计，具体包括燃料燃烧计算、钢坯加热时间计算、炉子基本尺寸的确定、热平衡计算及燃料消耗量的确定，排烟系统计算。炉子分为三段式，预热段为一段，加热段为一段，均热段为一段。 本设计采用高焦炉混合煤气作为环形加热炉的主要燃料。本设计中环形加热炉的排烟方式采用机械排烟。由于炉子排烟系统阻力较大，故采用排烟机直接排烟的形式进行排烟。在排烟系统设计中，主要进行了烟道阻力的计算、烟囱的计算、炉膛内阻力的计算、掺冷风机的选取以及排烟机的选取等工作。 本组设计是在6个人共同合作下完成的。 关键词：环形加热炉、热平衡、排烟系统。 Abstract The design of the main diameter of 15 meters rotary hearth furnace，fuel and exhaust system design， including fuel combustion，the billet heating time，the furnace to determine the basic size，the heat balance calculation and the determination of fuel consumption，smoke extraction system calculation. Stove is divided into three parts, and warm for a period of heating period, for a long, hot for a period of time.
工频感应加热炉(说明书)
GWT系列 工频感应加热炉 使 用 说 明 书 无锡市志成电炉科技有限公司
目录 1：产品介绍 (4) 2：技术说明 (4) 3：安装和操作规程说明 (7) 4：安全和注意事项 (13) 5：附图 (14)
一：产品介绍 工频感应加热炉主要用于一次成型挤压前的铝、镁、铜及合金的坯料加热。此炉加热时间快，操作简单方便，对环境污染小，耗电量小。 本炉是有感应圈、推料机构、出料机构、上料机构、补偿电容器、电气控制系统、水冷系统、测温系统组成，上述各部分分别安装于炉体和电柜两大部分。 炉体上部装有感应圈、推料机构、出料机构、水冷系统，炉体下部装有三相补偿电容器、电抗器、进出水管道和汇流铜排。 二:产品技术说明 1，技术参数； 额定功率视工艺要求 额定电压三相380V(+5%-10%) 工作频率 50HZ 加热工件铝棒 加热温度视工艺而定 冷却水压力 0.15-0.2MPa 进水温度 15-25℃ 出水温度 <60℃ 水质 PH值6-9 硬度≤10度 固体含量≤250ml／1
耗水量视功率大小而定 推料机构形式（液压推动） 推力行程（视工件而定） 2：设备各部件介绍。 感应圈是矩型铜管经绝缘处理后，绕制成并式单元连接而成，感应圈内的内胆是用耐热不锈钢管制作，内胆和感应圈之间充垫有陶瓷绝缘布，作温和绝缘用。推料机构、上料机构和测温机构采用液压推缸（也可根据用户要求或工件大小而定），出料机构也采用液压推缸（也可根据应户要求或工件大小而定）。补偿电容器采用新一代产品BSMJ自愈式并联电容器，该电容器有体积小损耗小，有过载保护和击穿自愈的优点。电容器在电路中用于提高功率因素、减少无功损耗，调节三相负载平衡。水冷系统进出水管装于电容器上方，感应圈每组线圈都有单独的进出水，且装有了冷水的压力指示和出水的温度保护，进水的压力未达标或超标或出水的温度高，有报警指示，且会切断电源。 电气控制有主电路控制柜和辅助操作控制柜，采用钢板柜式结构。主电路控制柜有空气开关、接触器（有粘合报警及电路断电后它未断电保护）、电流互感器、仪表及铜排。辅助操作控制柜有按（旋）钮、仪表、接触器、熔断器、中间继电器、电源插座、PLC及PLC电源和导线。 炉体的简单介绍 上料架平台上可以摆放多支铝棒并且
电加热炉的说明书
一、概述 电加热炉是一种广泛用于纺织、橡胶、无纺布、热压机、制革、食品、空调、石化等行业中一种高效节能供热设备。它具有占地小、功率大、可将长距离地输送热能，可连续运转等特点，对温度值在一定范围内任意调整。对整个用热单位各点温度均匀等特点。能在较低的工作压力下获得较高的工作温度，热效率达95%，采用先进的温控仪控温系统，精度达±1℃，具有先进完备的控制系统和安全的检测装置。 二、工作原理 电加热炉是采用电加热，通过对容器内将导热油加热经过热油泵的循环将加热后的导热油传送到用热单位的设备。主要部件： 1、主机：包括加热器、高温油泵及过滤器，有提供热能及系统运行循环的功能，并对导热油进行清洗、 过滤。 2、膨胀槽：缓冲系统运行压力，由此处向系统内注油等。 3、控制柜：控制及安全保护作用。油泵起动、停止；温度显示及控制；超温、超压力报警功能。 三、电加热炉的安装调试 3.1开箱检查 3.1.1开箱后按装箱单检查随机文件，备件是否齐全。 3.1.2开箱检查主机各部件、电器元件有无损坏、松动现象。 3.1.3对上面损坏、松动的元器件进行处理。 3.2安装 3.2.1导热油炉主机安装：主机应水平稳定地安置在便于监视、操作和维修的位置。 3.2.2循环系统管路参照导热油炉供热系统循环示例图进行施工，系统中各管径一致，管道应采取保温措施，法兰连接处不宜采用包覆措施。 3.2.3膨胀槽一般不得安装在加热器的正上方，其底部与电加热炉或用热设备顶部垂直距离不小于1.5米。膨胀管上不得设置阀门，不得有缩颈部分，不作保温。 3.2.4连接油炉与用热设备的管路时应尽量采用低进高出方式，须在连接前对所有管路和用热设备内腔体进行彻底清理，除尽内部积水、异物，为保证管路畅通应尽量减少弯曲。 3.2.5电加热炉连接法兰应采用公称压力（Pg）为1.6Mpa的平焊钢法兰，管路连接处密封垫圈应采用金属缠绕石墨垫片或膨胀石墨复合垫片。 3.2.6系统安装后必须打压试验。（最好采用空压机空气打压0.4Mpa左右即可）如果用水或蒸汽试压，应能保证压力试压后将系统内水份吹扫干净。 3.3电加热炉系统注油 3.3.1本产品可根据用热温度采用所有国产及进口厂家的导热油作传热介质，不同牌号的导热油严禁混合使用。 3.3.2在整个加热系统安装、试压完成后即可进行注油，注油时可在膨胀槽注油口处注油，此时打开系统中所有的阀门（排污口除外）至油位稳定于膨胀槽高度1/4位置时即可。（可实际分段加油以便循环时油气分离） 3.4油加热系统排气脱水 3.4.1常温排气：接通电源，打开油加热器出、回油口阀门，排气阀，按动油泵启动按钮，油泵运行指示灯亮，油泵应按箭头指示方向正常运行，设定好各部件的运行值，打开循环泵，如压力表无显示，则关闭出油阀（下方进油阀打开），同时打开循环泵，油泵运行1分钟左右，慢慢打开出油阀，（在运行过程中压力表可能摆动较大是因油路中有气体的存在）并视听油泵运行情况，如有异常现象，立即停机检查，故障排除后再起动油泵，在常温下进行排气，直至压力表指示稳定。 3.4.2升温脱水：在确认常温下运行正常后即可进行升温脱水，升温脱水排气可按如步骤进行：升温至
加热炉使用说明书
1000KW真空相变加热炉 使用说明书 型号ZKX1000-Q/16-Q 编号L06-53 编制：刘戈 校对：李玉洲 审核：李炳元 山东骏马石油设备制造集团有限公司 2006年7月
本说明书是针对我公司生产的ZKX1000-Q/16-Q型真空相变加热炉而编，熟悉本说明书，可以确保加热炉的安全和正常运行。 一、点火前的准备工作 1、检查燃料气压力是否符合要求：来气压力为0.08～0.15MPa。 mm范围以内。 2、检查水位计上的水位指示：确保水位处于水位计中心＋20 -0 3、检查壳程压力表的指示：若是停炉不久，压力表指示应为负值，本次点炉可不用提取真空；若停炉时间较长，可能有空气进入壳体，压力表指示为0，本次点炉应重新提取真空。 4、检查其它仪表是否指示正常并处于设定的数值。 5、检查各阀门是否处于相应的开关状态，泄压阀保持严密状态。 6、打开烟囱调节门。 二、点火 1、确认上述检查符合要求后可以点火。点火程序按燃烧控制系统安装使用说明书所述进行。如果一次点火失败，应停炉检查，查明原因，消除故障，并对炉膛进行吹扫，使火筒内天然气排尽后方能重新点火。 2、调整燃烧和功率、温度自动调节器及盘管进液量，直至达到工艺要求。 三、正常运行的监测 1、加热炉水位：本加热炉的安全水位为水位计中心线±50mm，不允许水位低于下限。当水位接近下限时必须及时补水，一次补水至上限。正常情况下，本加热炉的炉水损耗几乎为零。若出现异常情况，造成严重缺水将直接威胁到加热炉的安全，因此每次巡回检查时，应把检查水位当作重点。 2、炉水及蒸汽温度与壳程压力两者对应关系：如在壳体内无空气的情况下，－0.08MPa对应93℃、－0.09 MPa对应96℃、0 MPa对应100℃、0.05 MPa对应110℃。 3、监视盘管被加热介质进出口温度的变化。并查看井产物进出口温度与炉水温度的温差值变化。当温差变大时（可参照试运时的数据），可能壳体内有空
毕业设计说明书热轧加热炉(模板)
绪论 1 工业炉的发展概况 工业炉的用途：在工业生产中，利用燃料燃烧产生的热量，或者将电能转化为热量对工件或物料进行加热的设备，称为工业炉。 工业炉的技术进步对工业的发展起着十分重要的作用，炉子的结构类型、加热工艺、热工控制和炉内气氛都直接影响加工后的产品质量。 工业炉的发展状况：以日本为例， 1945年以前，燃料为煤，单面加热的小炉子。 1946-1955年战后，燃料从发展到重油，引进国外技术，开始工业炉的现代化过程。 1956-1965年开始经济高速增长时期，炉子向大型化，双面加热，炉子段数也在增多，产量提高到250吨/小时。 1966-1975年，加热能力进一步提高，加热工艺更为先进，结构上出现了步进炉。 1976年以来，步进炉和步进底式炉进一步增加，并且把节能提上日程，发展节能型炉型。 2 加热炉炉型分类 按供热方式分工业炉可分为两类：一是火焰炉；二是电炉。常用的火焰炉炉型有环形炉、推钢炉及近些年来推广起来，步进炉。环形炉的炉子生产率一般较低，产量受到限制。步进炉和推钢炉相比，则具有明显优点，表现在： 1）工件依靠步进梁的运动在炉内前进，因此工件之间可以 留出间隙，加热后的高温炉料不会相互粘连，还有于缩短加热时间，减少工件的氧化和脱碳。 2）工件和步进梁或炉底没有摩擦，避免加热过程中工件底 面被划伤。 3）炉子长度不受推钢倍数的限制，但过长时工件跑偏量增 大。
4）外形不太规整和厚薄不同的工件在装炉条件上有较宽的 适应性。 5）停炉时炉内工件可以利用步进机械全部出空，必要时可 以将工件倒退一段距离，从而避免了工件在高温下停留时间过长或重复加热所造成的氧化损失。 6）通过改变工件之间的间隙、步进机械的水平行程和步进周期以调整炉子的生产能力。 7）可缩短凉炉检修和开炉升温周期、易于采用计算机对钢 坯跟踪。 由于以上优点步进炉得到了很快推广使用。这也是本设计以步进炉为设计题目主要依据。 3 设计依据与方案的选择 设计参数 炉子生产率：G=240t/h。 炉底强度P0=658kg/m2h。 加热钢种：尺寸为230×1150×10000，单重为20.7 吨的标准坯。 板坯加热初始温度t=20℃。 板坯加热终了温度t=1200 ℃。 板坯加热终了断面温差≤30℃。 空气预热温度t=450 ℃。 出炉烟气温度t=900 ℃。 燃料种类： 高焦炉混合煤气，低发热值Q=1800kcal/Nm3。 步进梁步进行程：500mm；步进周期：45秒；步进梁升降高度：200mm。 炉气温度t=1300℃。 进出料方式为端进端出，预热空气选用金属管壁式换热器，采用上排烟方式。 4 本次设计的主要内容：
加热炉说明书
管式加热炉的设计 摘要：管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产正常进行。 在本设计中主要完成对辐射段、对流段以及烟道的工艺尺寸的计算、热量的衡算、钢结构的计算及校核和加热炉各零部件的选用。其中辐射室工艺尺寸包括辐射室炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的长度、炉管的根数、辐射室的外形尺寸等；对流室的工艺尺寸包括对流炉管的形式、炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的排数及每排的根数、热量衡算的部分包括计算燃料量、燃烧器的规格和根数。 本设计的要点是加热炉高的热效率，提高燃油的利用率。常采用的措施有降低炉子的排烟温度、减小过热空气系数、减少化学部完全燃烧损失、减少机械不完全燃烧损失、减少炉壁散热等。也可以设置烟气余热回收系统来提高加热炉的热效率。 关键字：加热炉；钢结构；炉管；辐射；对流 The Design of Tubular Heater ABSTRACT:Tubular-furnace heating equipment is a kind of firepower, which the use of fuel combustion in the furnace when the flame and flue gas temperature as a heat source, heating in the furnace tube in the high-speed flow of medium to reach the process temperature requirements, in order to supply medium during fractionation, decomposition or reaction process, such as the heat required to ensure normal production. In the completion of the design of the main paragraph of radiation, convection, as well as the size of the stack process, the heat balance, steel structure and the calculation and checking Selection of the various furnace components. Room size radiation technology, including radiation chamber furnace tube diameter, tube wall thickness, tube length, the root of the number of tube radiation, such as room dimensions; convection process room size, including the form of convection furnace tubes, furnace tube diameter, wall thickness of the tube, the tube row number and the root of the number of each row, the heat balance calculation of the part, including fuel, the specifications of the burner and root number. The gist of the present furnace design with high thermal efficiency and fuel utilization. Measures often used to reduce the furnace flue gas temperature, reducing the over-heated air coefficient, the Department of incomplete combustion to reduce the loss of chemicals to reduce the mechanical loss of incomplete combustion, reduce heat, such as furnace wall. Flue gas can also be set up waste heat recovery system to increase the thermal efficiency of
加热炉安装使用说明书
大港油田采油四厂水套加热炉安装使用说明书 型号JM-HJ200-H/4.0-Q 编号L14-058 编制：薛小刚 校对：生国学 审定：李国龙 山东骏马石油设备制造集团有限公司 2015.03
一、说明 本说明书是针对我公司生产的JM-HJ200-H/4.0-Q加热炉而编制的，可作为现场安装时的技术指导性文件。本说明书须与下列资料同时使用： 1、加热炉总装图、地基图及技术文件 2、SY0031-2004 《石油工业用加热炉安全规程》 3、SY/T5262-2009 《火筒式加热炉规范》 4、SY/T0419-97 《油田专用水套加热炉制造、安装及验收规范》 二、安装前的准备工作 1、安装单位必须具有相应的安装资质； 2、加热炉的工艺及基础设计应用具有设计资格的设计院设计； 3、根据制造厂家提供的出厂清单进行零部件清点检查工作，并检查加热炉本体在运输过程中是否有损坏等现象； 4、使用单位和安装单位共同对加热炉主要部件的制造质量进行检查。 三、地基和本体安装要求 1、按照基础施工图进行地基施工，施工完毕按验收规范有关规定验收。 2、将加热炉整体吊装在基础上，按规定对加热炉找正。找正合格后，将加热炉底座点焊在预埋板上。 四、燃烧系统的安装 1、将燃烧器固定盘加石棉垫后用螺栓固定在加热炉的燃烧器座上； 2、将超温保护器、温度自动调节器及火焰监测器安装好； 3、将燃气管线、控制管线、过滤器、调压阀及压力表等安装好，并做0.4MPa 的压力检漏试验（注意：每根管子就位前应吹干净）。 五、烟囱安装应符合下列要求： 1、烟囱垂直度偏差小于高度的3‰，且不大于20mm； 2、烟囱法兰连接时，应加耐热石棉垫加以密封； 3、烟囱拉绳与地面应成60°角，三根拉绳互成120°角均布。
加热炉装料机设计说明书
设计说明书 一、设计任务概述 1、设计题目：加热炉装料机设计 2、设计要求 （1）装料机用于向加热炉送料，由电动机驱动，室工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉。 （2）生产批量为5台。 （3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。 （4）使用期限为10年，大修期为3年，双班制工作。 （5）生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图
1加热炉装料机设计参考图 1—电动机2—联轴器3—蜗杆副4—齿轮 5—连杆6—装料推板 3、原始技术数据 推杆行程200mm,所需电机功率2.8kw,推杆工作周期3.3s。4、设计任务 （1）完成加热炉装料机总体方案设计和论证，绘制总体原理方案图。（2）完成主要传动部分的结构设计。
（3）完成装配图一（用A0或A1图纸），零件图2。 （4）编写设计说明书1份。 二、加热炉装料机总体方案设计 1、传动方案的确定 根据设计任务书，该传动方案的设计分成减速器和工作机两部分： （1）、工作机的机构设计 工作机由电动机驱动，电动机功率2.8kw，原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能，将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动，因此应有急回运动特性。同时要保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。为合理匹配出力与速度的关系，电动机转速快扭矩小，因此应设置蜗杆减速器，减速增扭。
为合理匹配出力与速度的关系，电动机转速快扭矩小，因此应设置蜗杆减速器，减速增扭。
图为高速级输入，低俗级输出，二级齿轮—蜗杆减速器示意图 电动机选择 1) 选择电动机类型： 按工作条件和要求，选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步卧式电动机，电压380v 。 2) 选择电动机容量： 由设计要求得电动机所需功率kw P d 8.2=。因载荷平稳，电动机额定功率略大于d P 即可，因此选定电动机额定功率为 。 3) 确定电动机转速： 曲柄工作转速 18.18r/min ，减速器传动比为60～90，故电动机转速可 选围为m in /16361090r n i n W a d -==。符合这一围的同步转速有1500r/min, 故选定电动机转速为1500r/min 。进而确定电动机型号为Y100L2-4，满载转速1420r/min 。
机械毕业设计403步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书
摘要 加热炉是将物料或者工件加热的设备。在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。 步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹运动，使炉内钢料一步一步地向前推进。 步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成，步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，其外侧走轮由液压缸驱动，可以在倾斜轨道上滚动，使步进梁作上升或者下降运动。上层托轮直接拖住步进梁，而步进梁则由另两个液压缸带动，实现平移运动。 关键词：步进梁式加热炉；步进梁；双轮斜轨式机构；液压传动
Abstract Heating furnace is the material or workpiece heating equipment. In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging. Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again. It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving. Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions, according to certain trajectory, making furnace of steel material within step forward. Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove, it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size. So must strictly calculation its internal parameters, guarantee the production and the stove safety. Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies. The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven. Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts, walking beam of by double round multiaxial framework, the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive, can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport. The upper roller direct tugged walking beam, and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder, realize the shift movement. KeyWords：stepping beam furnace，walking beam，double inclined rail https://www.360docs.net/doc/9819145411.html,mon rail agencies，hydraulic transmission
步进梁式加热炉设计说明书
目录 第一章概述 (2) 1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 (2) 1.2设计的目的及意义 (2) 第二章设计原始资料 (3) 2.1 加热炉的产量 (3) 2.2 钢坯尺寸 (3) 2.3 燃烧原料成分 (3) 第三章不锈钢步进梁式加热炉的计算 (4) 3.1燃烧计算 (4) 3.2炉内各段综合辐射系数 (7) 3.3炉子尺寸的确定 (11) 3.4热平衡计算 (18) 设计体会 (22) 参考文献 (24)
第一章概述 加热炉是将物料或工件加热的设备。在冶金工业中加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。连续加热炉广义来说，包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉。 连续加热炉按炉温分布，炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段；进料端炉温较低为预热段，其作用在于利用炉气热量，以提高炉子的热效率。 加热段为主要供热段，炉气温度较高，以利于实现快速加热。 均热段位于出料端，炉气温度与金属料温度差别很小，保证出炉料坯的断面温度均匀。由于本设计的内容是关于步进梁式加热炉，所以要对其做一些简单的介绍。 1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。 70年代以来，由于轧机的大型化，步进梁式炉得到了广泛应用。同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。 1.2 设计的目的及意义 通过课程设计，系统地总结巩固运用所学的加热炉及热工基础知识，掌握加热炉设计的基本方法、加热炉的基本结构。培养理论联系实际，训练分析和解决问题的能力。让学生将理论知识能够应用于实践中,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，让自己的思维方式跟的上时代的步伐。 课程设计还可以培养团队精神，在设计的过程中要靠同学老师的帮助，你会切身体会到互相帮组的快乐，对将来融入社会这个大集体大有裨益。
加热炉操作说明书
第一章加热炉煤气操作说明 1 .高炉煤气送气说明 1.1 送气前的检查 ●送高炉煤气前检查10只点火烧嘴的燃烧状况或炉温度〔应高于800℃〕。 ●检查鼓风机〔开〕、引风机〔开〕的运转状况。 ●高炉煤气总管盲板阀关，金属硬密封蝶阀关，快速切断阀开。 ●各煤气两位四通换向阀的工作状态是否正常。 ●各煤气蓄热式烧嘴前的手动蝶阀是否关死。 1.2 高炉煤气管道的分段吹扫 ●将三段煤气调节阀关至最小，然后将煤气侧的三段烟气调节阀关至最小。 ●检查换向阀，将3段煤气调节阀重新开至最大。 ●翻开高炉煤气管各段末端放散阀，并检测其下面的取样口是否关闭。 ●手工翻开高炉煤气吹扫阀，接入氮气进展吹扫约30分钟。〔在此之前应进 展煤气总管金属硬密封蝶阀之前的管路吹扫和放散，同时高炉煤气应送达该处。〕 ●密切注意接点处煤气总管道的压力，绝对不允许超过10kPa，假设超过此压 力就有可能损坏煤气管道上安装的压力变送器。 ●吹扫气源切断。 1.3 送高炉煤气 ●将三段煤气侧烟气调节阀开大，将炉膛压力降为负压〔约-10～0Pa〕,但应 注意尽量不要影响炉温。
●将三段煤气调节阀和二段空气调节阀关至最小〔均热段除外，因为均热段 风机供给的风同时也供给点火烧嘴，点火烧嘴的煤气单独有一路供给〕。 ●确认换向2~3次后，将换向方式设为定时方式。 ●翻开均热段最靠近烘炉烧嘴的上部及下部各一对煤气蓄热式烧嘴及空气蓄 热式烧嘴的手动阀，即MD和K1以及MD和K2，共4个，送气入炉，注意炉两侧对称操作。 ●逐渐开大均热段煤气调节阀，观察燃着后即逐渐开大均热段空气调节阀。 ●照以上方法点燃其后的烧嘴及第二加热段、第一加热段烧嘴。 ●确认高炉煤气点燃后翻开均热段的空气调节阀，调整空煤气比例为0.75﹕ 1。 ●在炉温升至840℃以上时，将换向方式设为自动定时换向。同时炉有明火、 高炉煤气稳定燃烧，可以关闭烘炉烧嘴。 3 . 烘炉用高炉煤气切断说明 ●关闭所有烘炉烧嘴，空气蝶阀微微翻开保护烧嘴直至炉温降至常温。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管盲板阀。 ●假设决定不再使用烘炉用高炉煤气，那么翻开放散阀，接入氮气吹扫约20 分钟。 4 . 高炉煤气切断说明 4.1正常停高炉煤气 ●关闭所有烧嘴前手动煤气阀门。
工业加热炉使用说明书及安全规范
工业加热炉使用说明书及安全规范 工业加热炉使用说明书及安全规范 一、工业加热炉简介 工业加热炉是一种用于加热原料、制造化学反应所需的高温设备。它广泛使用于石油、化工、冶金、机械等行业中。本产品使用高品质的金属材料制造，具有高温、长寿命、稳定可靠、节能环保等优点。 二、产品结构及工作原理 工业加热炉由炉体、炉膛、控制系统等组成。工作原理是把电能或者其他能源转化为热能，通过燃烧、电阻、磁耦合等方式将热能传递给加热材料，使其达到所需的温度。 三、使用前准备 1.检查电源电压是否符合产品标识要求。 2.检查设备是否有损坏或者松动的部件。 3.检查电路连接是否正常。 4.阅读使用说明书，了解操作方法和注意事项。 4.操作步骤
1.将设备适当地放置在通风良好的地方，保持设备与四周的距离，避免与易燃物接触。 2.将电源接通。 3.将要加热的原料放入炉膛内。 4.设置温度和时间，启动加热程序。 5.等待加热完成，关闭电源，清理炉膛内的残余物。 5.注意事项 1.在使用过程中，不要将机身碰撞或者摔落，以免破坏设备。 2.禁止在设备周围放置易燃、易爆物品。 3.在设备工作时，不要将身体或者衣服接近炉膛，以避免烫伤。 4.在加热过程中，应定时对设备进行检查，如发现异常应立即 关闭电源处理。 5.当设备需要保养时，应该由专业人员进行。 六、故障排除方法 1.设备不工作或者停止工作
可能原因：电源故障，控制系统故障，加热元件损坏 处理办法：检查电源、控制系统、加热元件并维修。 2.设备温度过高或者过低 可能原因：温度传感器损坏，控制系统故障，加热元件损坏 处理办法：检查温度传感器、控制系统、加热元件并维修。 七、合理使用 1.在工业加热炉的使用过程中，应该按照产品说明书和技术规 范进行使用。 2.避免非专业人员对设备进行维护和操作。 3.在设备保养中，应该选择合适的维修人员进行维护。 4.避免设备频繁开关。 5.在设备保养中，应该遵循产品规范，使用指定的维护配件。 八、设备的安全 1.在使用工业加热炉时，必须要依照标准的操作程序进行操作。 2.在工业加热炉加热运转时，应该保持房间内的通风和检空。
步进式加热炉说明书
钛棒步进式加热炉使用说明书
目录 1 产品概况 2 结构与工作原理 3 安装 4 调试 5 维护与修理 6 随机文件 一．产品概述 1.1用途 主要用于钛棒锻前的补充加热。
1.2主要技术参数 a.额定功率：100KW b.额定温度：1050℃ c.炉温均匀性：±10℃（炉子进出口250㎜除外） d.控温精度：±1℃ e.控温区数：2区 f.炉膛有效尺寸：1500×1400×400㎜ g.装炉量：12根 h.规格：ф60—ф115—1000/600mm i.装料间距：130mm j.提升高度：60㎜ k.送料行程：70--100㎜ l.外型尺寸：～2500×2000×2000㎜ m.重量：～4.5t 1.3工作环境条件 1.3.1海拔不超过1000m； 1.3.2环境温度在5～40℃范围内; 1.3.3使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月 每日最低温度的月平均值不高于25℃； 1.3.4周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气 体； 1.3.5没有明显的振动和颠簸。 二．结构与工作原理 步进加热炉主要由炉体、电热元件、步进梁机构及电控系统组成。 2.1炉体 炉体由炉壳、炉衬等组成。 ·炉壳由型钢与钢板焊接而成，外侧板为普碳钢，厚5㎜，筋为角钢63×63×5。炉壳支撑为可调节支撑座，便于炉体水平和高度的调整。 ·炉衬为复合结构，侧墙为轻质粘土砖+硅酸铝纤维结构，厚度均为300㎜。
炉底采用保温砖和轻质粘土砖砌筑，厚度为320㎜。 ·炉顶为轻质硅酸铝纤维模块吊挂结构，厚度均为300㎜,炉盖为可拆式。 ·炉头进料口应安装有装料板，与感应加热炉衔接，棒料出来后自行滚落到出口轧机槽中。 ·炉前后装有炉门，气缸驱动（气源由甲方提供）。 2.2电热元件 采用性能良好的铁铬铝电阻丝制造，长寿命设计，表面负菏～1.2W/㎝2，电热元件布置炉膛两侧墙，充分考虑炉温均匀性，对电热元件进行合理布置，全部功率分2区布置，每区功率约50KW，电阻丝绕成螺旋状，安放在炉墙搁丝砖上。 2.3步进机构 步进梁机构由步进梁、固定梁、提升机构、步进机构组成。 ·步进梁和固定梁为耐热钢铸造加工而成，梁上有锯齿形料槽，用于棒料的定位，锯齿间距为130㎜。 步进梁（2根）和固定梁（2根）材质为Cr25Ni20Si2。厚度20mm。 ·步进梁通过梁上焊制的立柱穿过炉底固定在移动小车上，炉底上开有4个长孔，以便立柱能够自由移动。 ·固定梁支座砌筑在炉底衬内，固定梁固定在支座上，固定梁与步进梁之间留有20㎜宽间隙，每个梁间留有膨胀缝，可减少梁变形。 ·斜块式提升机构与移动机构配合运动使小车实现上升、前移、下降、后移矩形运动，完成棒料的输出。 ·小车的移动均由炉体下部的气缸驱动。 2.4控制系统 2.4.1主要控制任务 （1）炉内温度的精密控制 （2）各动作部分工作状态手动控制 （3）温度参数的显示 （4）故障报警 2.4.2技术特点 （1）温度控制：主要由高精度日本进口控温仪表SR3与大功率风冷可控硅模块
加热炉温度串级控制系统说明书
设计说明书 1加热炉的简介 1.1加热炉的基本构成与组成 加热炉是一种直接受热加热设备主要用于加热气体或液体，所用燃料通常有燃料油和燃料气。加热炉的传热方式以辐射传热为主。 加热炉一般由辐射室、余热回收系统、对流室、燃烧器和通风系统等五部分组成。 （1）辐射室：通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。这部分直接受火焰冲刷，温度很高（600-1600℃），是热交换的主要场所（约占热负荷的70-80%）。 （2）余热回收系统：用以回收加热炉的排烟余热。有空气预热方式和废热锅炉方式两种方法。 （3）对流室：靠辐射室出来的烟气进行以对流传热为主的换热部分。 （4）燃烧器：是使燃料雾化并混合空气，使之燃烧的产热设备，燃烧器可分为燃料油燃烧器，燃料气燃烧器和油一气联合燃烧器。 （5）通风系统：将燃烧用空气引入燃烧器，并将烟气引出炉子，可分为自然通风方式和强制通风方式。 其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（内衬）、燃烧器、孔类配件等。 1.2加热炉温度控制系统工作原理 加热炉温度控制系统原理图 控制原理图如上所示，加热炉的主要任务是把物料加热到一定温度，以保证下一道工序的顺利进行。燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧，物料流过炉膛四周的排管中，就被加热到出口温度。在燃料油管道上装设一个调节阀，物用它来控制燃油量以达到所需出口温度T1的目的。 1.3加热炉出口温度控制系统设计目的及意义 加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内，由于加热炉具有强耦合、大滞后等特性，控制起来非常复杂。同时，近年来能源的节约、回收和合理利用日益受到关注。加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型热工设备，能耗很大。因此，在设计加热炉控制系统时，在满足工艺要求的前提下，节能也是一个重要质量指标，要保证加热炉的热效率最高，经济效益最大。另外，为了更好地保护环境，在设计加热炉控制系统时，还要保证燃料充分燃烧，使燃烧产生的有害气体最少，达到减排的目的。 1.4加热炉温度控系统工艺流程及控制要求 加热炉的主要任务是把原制油或重油加热到一定温度，以保证下一道工序（分馏或裂解）的顺利进行。加热炉的工艺流程图如图2.1所示。燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧，被加热油料流过炉膛四周的排管中，就被加热到出口温度θ1。在燃料油管道上装设一个调节阀，用它来控制燃油量以达到调节温度θ1的目的。
加热炉烘炉说明
武钢汉阳棒材厂技改工程推钢式加热炉烘炉方案说明书 武钢汉阳棒材厂技改工程150t/h推钢式加热炉 烘炉方案说明书 中冶华天南京工业炉有限公司 2009年12月
1 加热炉烘炉操作说明 新建的推钢式加热炉炉底面积约为287m2。全部炉顶、炉墙均采用浇注料整体浇注结构。浇注料在工作中热稳定性好，高温强度高，抵抗机械作用和气体冲刷的能力强，严密性好，优点很多。但是，浇注料低温强度低，特别是新浇注完后的浇注料与炉顶吊挂砖结构相比，浇注料所含水份大，须经烘烤缓慢排出，所以烘炉升温时要十分当心。众所周知，水在蒸发时体积会增大一千倍，如不能顺利排出，压力积聚，可达到相当高的数值，往往会造成炉体浇注料剥落，开裂甚至大块崩塌。所以对于这种材料的炉衬烘烤要给予高度重视。烘炉过程一定要严格按制定的烘炉曲线进行，常温至350℃的烘炉阶段要特别注意，升温速度不应过快，保温时间要足够，在此温度区间决不允许明火冲刷到炉体浇注体表面。实践证明，凡能严格按烘炉曲线进行烘炉操作的，烘炉后浇注体光洁完整，能保证长期使用。同时考虑到该加热炉是在冬天完成砌筑的，并且筑炉完毕后就紧接着要进行烘炉等原因，浇注料中水份含量非常多，所以我们建议该炉的烘烤时间为15－18天较合适。 2 烘炉前的准备工作 2.1 烘炉前的质量检查 炉子施工完毕后须按照钢结构施工及验收规范，工业炉砌筑工程施工及验收规范作一次全面检查，发现错误应及时修改，特别要注意加热炉膨胀缝的预留情况。 烘炉前必须按有关的规程，规范或设计要求对装出料设备及其液压系统，炉用附属设备，各种限位开关等检测与控制元件，金属结构，炉体砌筑及空气管道，煤气系统，排烟系统、氮气吹扫系统、压缩空气系统、重油及蒸汽系统、汽化冷却系统，供排水系统，热工仪表等的安装情况，进行认真的检查验收，确认各项事宜均已合格后，方可开始烘炉。 (1) 对炉外装、出料辊道，炉尾推钢机，出钢机、上料台架、液压系统，润滑油系统，PLC 操作控制系统等进行检查合格，并进行单机试车和模拟联动试运转合格，随时准备使用。 (2) 炉子出料炉门已调整完毕，炉门升降机构操作停位准确，侧开炉门运转灵活，关闭时严密。 (3) 炉子供排水系统已安装并经试压合格，炉子汽化冷却系统、净环水和浊环水系统已安装检验合格；测量仪表调整合格；各水冷构件的冷却水畅通，流量调整均匀。与车间冲渣沟相连的排水系统畅通，供排水管路均已编号并有指示牌表示出来，便于调节水的流量。烘炉开始时，冷却水系统应立即投入运行，烘炉过程中不得中断。