(完整版)加热炉计算
加热炉热效率计算
21 O 2 0.5CO H 2 2CH 4 21 79 100 CO 2 SO 2 O 2 CO H 2 CH 4
N 2 ——烟气中氮气的体积分数，%；
GH——空气中所含水分子量，g/kg。
V g Vi
（3-59） （3-60）
Wig Vi i / g
式中： V g ——烟气量， m 3 烟气/ m 3 燃料；
Wig ——烟气中 i 组分的质量，kg 气体/kg 燃料。
（3）热效率计算 ①排烟损失 q1
Q L ——燃料气的低发热值，kJ/ m 3 ；
VOi ——i 组分的理论空气量， m 3 空气/ m 3 燃料；
V O ——燃料气的理论空气量， m 3 空气/ m 3 燃料；
LO ——燃料气的理论空气量，kg 空气/kg 燃料；
L——燃料气的实际空气量，kg 空气/kg 燃料。
V1 0.01 X i V1i
A1 ——与炉膛表面散热形式有关的系数，一般取 A1 2.2 ~2.6； A2 ——炉墙表面的辐射系数，一般取 A2 3.92 ~4.25。
⑤加热炉的热效率
1 q1 q 2 q3 q 4
3.4.4 正平衡计算热效率
（3-75）
正平衡计算就是由加热炉的有效热量来计算热效率，用公式表示为：
(3-54)
V2 0.01H 2 S
29 V3 0.01 X i V3i V0 GH 18 10
加热炉热效率计算
热效率（反平衡）e=(1-(hu+hs+hl*ηr)/(hl+△ha+△hf+△hm))*100%
e热效率
hl燃料低发热量
△ha单位燃料量所需燃烧空气带入体系的热量
△hf单位燃料量带入体系的显热
△hm雾化蒸汽带入体系的显热
hs单位燃料量计算的排烟损失
hu按单位燃料量计算的不完全燃烧损失一般取0.5%hl
ηr散热损失占燃料低发热量的百分数无空气预热时取1.5%hl
有空气预热时取2.5%hl 热效率（正平衡）
e=（Wf（§Iv+(1-§)Il-Ii）*1000+Q）/hl*100%
e热效率
Wf管内介质流量
§炉出口汽化率
Iv炉出口温度下介质气相热焓
Il炉出口温度下介质液相热焓
Ii炉入口温度下介质液相热焓
Q其它热负荷。
加热炉热效率计算方法
加热炉热效率计算方法
1、加热炉效率简便计算：η=97-（8.3*0.01+散热损失*过剩空气系数）*（排烟温度
+1.35*0.001（排烟温度）*2）+1.1
2、反平衡法计算：η=（1-损失能量/共给能量）*100%
3、正平衡法计算：η=被加热物质吸收总热量/总共给能量*100%
2、热效率（反平衡）e=(1-(hu+hs+hl*ηr)/(hl+△ha+△hf+△hm))*100%
e热效率
hl燃料低发热量
△ha单位燃料量所需燃烧空气带入体系的热量
△hf单位燃料量带入体系的显热
△hm雾化蒸汽带入体系的显热
hs单位燃料量计算的排烟损失
hu按单位燃料量计算的不完全燃烧损失一般取0.5%hlηr散热损失占燃料低发热量的百分数无空气预热时取1.5%hl 有空气预热时取
2.5%hl
3、热效率（正平衡）e=（Wf（§Iv+(1-§)Il-Ii）*1000+Q）/hl*100%
e热效率Wf管内介质流量
§炉出口汽化率
Iv炉出口温度下介质气相热焓
Il炉出口温度下介质液相热焓
Ii炉入口温度下介质液相热焓
Q其它热负荷。
(完整版)加热炉计算.doc
4.加热炉的计算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和烟气作为热源，加热在管道中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，保证生产的进行。
在预加氢中需要对原料进行加热，以达到反应温度。
预加氢的量较小，因此采用圆筒炉。
主要的参数如下：原料：高辛烷值石脑油；20相对密度： d40.7351进料量： 62500 kg / h入炉温度：I =350o C；出炉温度： o =490o C；出炉压强： 15kg / cm2气化率：e=100%；过剩空气系：：辐射： 1.35对流段： 1.40燃料油组成：C 87%, H 11.5%, O 0.5%,W 1%加热炉基本参数的确定4.1 加热炉的总热负荷查《石油炼制工程（上）》图Ⅰ -2-34 可知，在入炉温度t1=350℃,进炉压力约 15.0 ㎏/㎝ 2 条件下，油料已完全汽化，混合油气完全汽化温度是167℃。
原料在入炉温度 350o C ，查热焓图得Ii232kJ / kcal原料的出炉温度为490oC，查热焓图得Iv 377 kcal / kg 。
将上述的数值代入得到加热炉的总热负荷Q = m[eIV+(1-e)IL-Ii]=[1 377 232] 62500 4.18437917500kJ / h4.2 燃料燃烧的计算燃料完全燃烧所生成的水为气态时计算出的热值称为低热值，以Ql 表示。
在加热炉正常操作中，水都是以气相存在，所以多用低热值计算。
(1)燃料的低发热值Q1=[81C+246H+26(S-O)-6W] 4.184=[81 87 + 246 11.5+ 26 (0-0.5) -6 1] 4.18441241.7 kJ / (kg 燃料)(2)燃烧所需的理论空气量2.67C 8H S OL023.22.67 87 8 11.5 0 0.523.213.96kg空气 /kg 燃料(3)热效率设离开对流室的烟气温度Ts比原料的入炉温度高100oC，则T s350 100450o C由下面的式子可以得到100 q,L q，I, q Lq L 0.05和Ts 查相关表，得烟气出对流室时取炉墙散热损失Q1 并根据q L 23%带走的热量Q1 ，所以 1 (5 23)% 72%(4)燃料的用量Q 379175001277kg / h B0.72 41241.7Q1 ;(5)火嘴数量假定火嘴的额定喷油能力比实际燃料大30%，选择标准火嘴的流量200kg/h，则需要火嘴的数量为1.3B 1.3 1277n8.3200200进行取整取n9(6)烟道气流量W g B(1.5L0 ) 1277 (1.5 1.413.96)26873kg / h4.3 加热炉相关参数计算(1)圆筒炉辐射室的热负荷根据工艺要求和经验，参照表4-1，选取四反加热炉为圆筒炉。
(完整版)加热炉功率计算
加热功率计算公式Q总=（Q有效+Q热损失）xaQ有效:工件加热吸收的有效热Q热损失:包括炉墙、炉门、风扇等处热辐射损失a:系数，加热炉一般取1.2预氧化炉、回火炉一般取1.11.按实际产量计算:Q有效=Jm (kw)J: 金属的比能(kw/Kg)(查表AJW 奥地利经验值表格)m:每小时最大装炉量(kg)Q热损失=Q1+Q2+Q3+ Q4+Q5+Q6Q1=2kw x N1 (N1:炉门个数)Q2=1kw x N2 (N2:炉顶风扇个数)Q3=0.5kw x N3 (N3:电辐射管个数，燃气管散热损失取1kw)Q4=1.5kw x N4 (N4:横向推料装置)Q5=2kw (观察窗、热电偶、气氛消耗)Q6=Kxa (K:炉体表面积,a:炉墙外表面热损失炉外表温度65ºC时取0.5 kw /m²炉外表温度60ºC时取0.45 kw /m²炉外表温度55ºC时取0.4 kw /m²举例某预氧化炉，炉内4盘料，料盘600x600，每盘装料300kg，炉内温度450℃，要求炉外墙温度<60℃，炉体尺寸：3200x1800x1700 则炉体表面积30m²周期时间为15分钟则每小时装料1200kg加热采用9支辐射管1.计算Q有效查表AJW,450 ℃比能J=0.07kw/kgQ有效=Jm=0.07x1200=84 kw2.计算Q热损失Q1=2kw x 2=4kw (N1:炉门个数)Q2=1kw x 1=2kw (N2:炉顶风扇个数)Q3=0.5kw x9 =4.5kw (N3:电辐射管个数)Q5=2kw (观察窗、热电偶、后限位)Q6=Kxa=0.45x30=13.5kw(K:炉体表面积30m², a:炉外表60ºC时取0.45 kw /m²)Q热损失=Q1+Q2+Q3+Q5+Q6= 26kw3. Q总=（Q有效+Q热损失）xa=(84+26)x1.1=121kw。
步进式加热炉设计计算模板
210步进式加热炉设计计算2.1 热工计算原始数据（1） 炉子生产率：p=245t/h （2） 被加热金属：1） 种类：优质碳素结构钢（20#钢）2） 尺寸：250 >2200 >3600 （mm ）（板坯） 3） 金属开始加热（入炉）温度：t 始=20r 4） 金属加热终了（出炉）表面温度：t 终=1200C 5） 金属加热终了（出炉）断面温差：t < 15C （3） 燃料1） 种类：焦炉煤气2） 焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3） 煤气不预热：t 煤气=20 °C表1-1焦炉煤气干成分（％）⑷ 出炉膛烟气温度：t 废膛=800C⑸空气预热温度（烧嘴前）：t空=350 C2.2燃烧计算2.2.3 计算理论空气需要量L c1 1m L o 4.76 —CO -H 2 (n —)C n H m2 24把表2-1中焦炉煤气湿成分代入1 1333-H 2S O 2 2233)10 (m /m )L0 4.76 8.7939 険5741 2 24・8184 3 2・8336。
碍210 =4.3045m3/m3V n V CO 2 V H 2O V N 2 V O 2224计算实际空气需要量Ln查《燃料及燃烧》，取n=1.1代入L nnL o1.1 4.3045 4.7317 标 m 3/标 m 3实际湿空气消耗量L n 湿(10.00124g) nL o=(1 0.00124 18.9) 4.7317=6.0999 标 m 3/标 m 32.2.5计算燃烧产物成分及生成量V c°2(COnC n H m CO 2) 1001791.2702 丄 79 4.7317100 100=3.7507标m 3/标m 3V 02(L nL 0)标 m /标 m100 214.7317 4.3045 100=0.0897 标 m 3/标 m 3 燃烧产物生成总量(56.5741 2 1 24.8184 2 2.8336 2.2899) 1000.00124 18.9 4.7317标m 3/标m 3标m 3/标m 3(24.8184 8.7939 2 2.83363.0290)1 100=0.4231 标 m 3/标 m 3V H 2O (H 2m C Hn m2H 2S H 2O)1 1000.00124gL n 标 m 3/标 m 3V N 2N 2100 100 Ln 标说标m=1.25260.4231 1.2526 3.7507 0.0897 5.5161 标 m 3/标 m 3燃烧产物成分V Co i100% 6.145%V n 5.5161V H O 1 2526 上上空6100% 19.132% V n 5.5161 皿 37507100% 72.977% V n5.5161O 2 纟 00897100% 1.746%V n 5.5161100%将燃烧产物生成量及成分列于下表表2-2焦炉煤气燃烧产物生成量（标 m 3/标m 3）及成分（%）成 4名称7^CO 2 H 2O N 2 O 2 合计生成量（标m 3） 0.4231 1.2526 3.7507 0.0897 5.5161体积含量（%）7.6703 22.7081 67.99551.6261100按燃烧产物质量计算把表2-2中燃烧产物体积百分含量代入44CO 2 64SO 218H 2O 28N 232O 2100 22.444 7.6703 18 22.7081 28 67.9955 32 1.6261100 22.4=1.2063Kg/m 32.2.7计算燃料理论燃烧温度由t 空=350 C ，查《燃料与燃烧》表得 C 空=1.30kJ/标m 3,由《燃料与燃烧》P as ,Kg/m 3V n C 产Q 低L n C 空t 空C 燃 t 燃Q 分得燃烧室（或炉膛）内的气体平衡压力接近1个大气压（大多数工业炉如此）,那么式中各组分的分压将在数值上与各组分的成分相等）即P CO2 CO2 %P CO CO %所以P CO2 7.6703% ,P H2O 22.7081%由《燃料与燃烧》附表8,附表9,得f co219.81% , f H2o 4.938%所以Q分12600 f co2(V co2)未10800 f H2o(V H2o)未10800 4.938% 0.227081 12600 0.076703% 0.1981140.2487KJ / Kg Kt 17790.4993 2152.9335 140.2487 所以理 5.5161 1.672149.7413 C2150误差% 2150 2100 100% 2.38% 5%2100在误差范围内，故不必再假设。
加热炉计算
(8.6)
Ql＝81C十246H十26(S—O)—6W
(8.7)
式中Qh、Ql------液体燃料的高、低热值，千卡／公斤(燃料)；
C、H、O、S、W——在燃料中的碳、氢、氧、硫和水分重量百分率，常用1
号原油燃料油中含C 88 ％，H 12 ％， S、O、W微量。 9号原油燃料油中含C 88.3
％，H10.5 ％，S1.2 ％，O、W微量。
烟气温度 ts, °C 图8.7烟气带走热量百分率图
图8.7烟气带走热量百分率图
q1/Qm%, 千卡/公斤
过剩空气系数 1.01.11.21.31.4 1.5 1.6
B Q Q1
（五）燃料用量
B
Q
Q1
（8.15）
式中 B——燃料用量，公斤／时；Q——加热炉总热负荷； Q1——燃料低热值。
（四）炉效率
加热炉的热效率取决于加热炉的排气温度，合理的控制排气温度可以得到理想的热效率。在计
算时，当对流段采用光管时，离开对流段的烟气温度ts可假定较对流段油料入口温度 1高80-120℃；
对流段采用翼片管或钉头管时，可假定ts＝ τ1 十(45-80℃)；采用废热回收并使用翼片管时，可假 定ts＝饱和蒸汽温度十(25-45℃)。对于某些大负荷的加热炉或进料温度较高的加热炉，对流段排 出热量较大时应考虑废热回收以提高炉子的热效率。目前带有预热或余热回收系统的加热炉，热效
表8—1 某些管式炉热负荷示例
装置
延迟 焦化 蒸馏 催化 裂化 铂重整
炉型
方箱炉 双斜 顶炉 立式炉
立式炉
流量 吨/时
24 225 77.6 119.51
热负荷 万千卡/时
总计
辐射室 对流室
步进式加热炉设计计算
二 步进式加热炉设计计算2.1 热工计算原始数据(1)炉子生产率：p=245t/h (2)被加热金属：1)种类：优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸：250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度：t 始=20℃4)金属加热终了(出炉)表面温度：t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差：t ≤15℃ (3)燃料1)种类：焦炉煤气2)焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 33)煤气不预热：t 煤气=20℃表1-1 焦炉煤气干成分(%)废膛(5)空气预热温度(烧嘴前)：t 空=350℃2.2 热工计算2.2.1 焦炉煤气干湿成分换算查燃料燃烧附表5，3/9.18m g g =10000124.0100124.0222⨯+=干干湿OHOHg g O H100100%%2湿干湿O H X X -⨯=由上式得 %2899.22=湿O H000025741.561002899.21009.57%H =-⨯=湿000048184.241002899.21004.25%CH =-⨯=湿00007939.81002899.21009%CO =-=湿0000428336.21002899.21009.2%H C =-⨯=湿000022702.11002899.21003.1%N =-⨯=湿000023909.01002899.21004.0%O =-⨯=湿000020290.31002899.21001.3%CO =-⨯=湿代入表2—1中，得表2-1 焦炉煤气湿成分(%)2.2.2 计算焦炉煤气低发热值）（低 +⨯+⨯+⨯+⨯⨯=424214100%8550%2580%3046187.4H C CH H CO Q=()0000008336.2141008184.2485505741.5625807939.83046187.4⨯+⨯+⨯+⨯⨯=17094.6830 KJ/m ³误差%557.0%10017000170006830.17094%=⨯-=计算值与设计值相差很小，可忽略不计。
10万吨加热炉计算
10万吨/年处理量加热炉一．基础数据1.原料油性质：煤焦油，处理量12500 kg/h2.入炉温度190 ℃出炉温度360 ℃出炉压力0.4MPa 气化分数0.753.过剩空气系数 1.154.比重 0.9255.黏度80℃ 11.16 cp 13.38 cSt二、总热负荷计算1、加热炉总热负荷计算计算公式:Q'=W F[eI V+(1-e)I L-I l]+W g(I g2-I g1)+Q''（116页，公式2-1）式中：Q'——加热炉计算总热负荷，千卡/时W F——油料流量，公斤/时W g——过热蒸汽量，公斤/时e ——气化率，%I L——炉出口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I V——炉出口温度下油料气相热焓，千卡/公斤I l——炉进口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I g2——过热蒸汽进口时热焓，千卡/公斤I g1——过热蒸汽出口时热焓，千卡/公斤Q ''——其他热负荷，如注水汽化热等。
千卡/时热负荷Hysys173.8×104 Kcal/h设计热负荷 Q =1.15Q '=1.15×173.8×104=200×104 Kcal/h 注：所有焓值均在《石油炼制工程》120页查得。
三、 燃料的燃烧过程1、燃料的低发热l Q 为8854 Kcal/m 3， 理论空气量为L 0=95.88%×9.52+3.36%×16.66+0.34%×23.8+0.05%×30.94+0.05%×30.94+0.02%×38.08=9.807标3m 空气/标3m 瓦斯 2、炉效率加热炉热效率计算公式：()%100q -1η''L ⨯-=l q （119页，公式2-2） 式中：η——热效率，%'L q ——辐射段和对流段热损失，%'l q ——烟气带走的热量，%在计算时，假设离开对流段的烟气温度g t 较对流段入口温度高150℃，则烟气温度g t =190+150=340℃。
10万吨加热炉计算
10万吨/年处理量加热炉一．基础数据1.原料油性质：煤焦油，处理量12500 kg/h2.入炉温度190 ℃出炉温度360 ℃出炉压力0.4MPa 气化分数0.753.过剩空气系数 1.154.比重 0.9255.黏度80℃ 11.16 cp 13.38 cSt二、总热负荷计算1、加热炉总热负荷计算计算公式:Q'=W F[eI V+(1-e)I L-I l]+W g(I g2-I g1)+Q''（116页，公式2-1）式中：Q'——加热炉计算总热负荷，千卡/时W F——油料流量，公斤/时W g——过热蒸汽量，公斤/时e ——气化率，%I L——炉出口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I V——炉出口温度下油料气相热焓，千卡/公斤I l——炉进口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I g2——过热蒸汽进口时热焓，千卡/公斤I g1——过热蒸汽出口时热焓，千卡/公斤Q ''——其他热负荷，如注水汽化热等。
千卡/时热负荷Hysys173.8×104 Kcal/h设计热负荷 Q =1.15Q '=1.15×173.8×104=200×104 Kcal/h 注：所有焓值均在《石油炼制工程》120页查得。
三、 燃料的燃烧过程1、燃料的低发热l Q 为8854 Kcal/m 3， 理论空气量为L 0=95.88%×9.52+3.36%×16.66+0.34%×23.8+0.05%×30.94+0.05%×30.94+0.02%×38.08=9.807标3m 空气/标3m 瓦斯 2、炉效率加热炉热效率计算公式：()%100q -1η''L ⨯-=l q （119页，公式2-2） 式中：η——热效率，%'L q ——辐射段和对流段热损失，%'l q ——烟气带走的热量，%在计算时，假设离开对流段的烟气温度g t 较对流段入口温度高150℃，则烟气温度g t =190+150=340℃。
加热炉钢坯吸热计算公式
加热炉钢坯吸热计算公式引言加热炉是钢铁生产过程中重要的设备之一，它通过对钢坯进行加热，提高其温度，为下一道工序做好准备。
在加热炉中，钢坯会吸收热量，使其温度升高。
为了准确计算钢坯在加热过程中吸收的热量，需要使用特定的计算公式。
计算公式钢坯在加热炉中吸热的计算公式如下：Q=m*c*ΔT其中：-Q是钢坯吸热量（单位：焦耳，J）-m是钢坯的质量（单位：千克，kg）-c是钢坯的比热容（单位：焦耳/千克·摄氏度，J/(kg·℃)）-ΔT是钢坯的温度变化（单位：摄氏度，℃）公式解析1.钢坯质量（m）：钢坯质量是指钢坯的总质量，它决定了吸热量的大小。
质量越大，吸热量越大；质量越小，吸热量越小。
2.钢坯比热容（c）：钢坯比热容是指单位质量的钢坯吸收单位温度变化所需要的热量。
不同材料的比热容不同，一般钢坯的比热容约为0.45-0.51J/(g·℃)。
3.钢坯温度变化（ΔT）：钢坯温度变化是指钢坯经过加热后的温度减去初始温度所得到的值。
温度变化越大，吸热量越大；温度变化越小，吸热量越小。
因此，通过计算公式可得出钢坯吸热量的数值。
注意事项在进行吸热量计算时，需要注意以下几点：1.温度单位统一转换：在计算时，要保证温度的单位一致。
如需将摄氏度转换为开尔文温标（K），可使用公式：K=℃+273.15。
2.计算结果的适用性：计算结果需要根据具体情况进行分析和判断，以确定其适用性。
各种因素（如炉型、加热温度、钢坯形状等）都会影响吸热量的计算结果。
3.其他热量损耗的考虑：在实际加热过程中，除了钢坯的吸热量外，还存在着其他热量损耗，如炉墙散热、燃料燃烧损失等。
在进行吸热量计算时，需要对这些热量损耗进行合理估计和考虑。
示例假设有一块质量为1000k g的钢坯，在加热过程中，其初始温度为20℃，加热后的温度为800℃。
根据上述公式，可计算钢坯在加热过程中吸收的热量。
$Q=1000\ti me s0.45\ti me s(800-20)$计算得出，钢坯吸收的热量为342,000J。
加热炉热水量计算公式
加热炉热水量计算公式在工业生产中，加热炉是一种常见的设备，用于加热各种介质，其中包括水。
在加热炉中加热水需要根据一定的公式来计算热水量，以确保生产过程中的能量利用和生产效率。
本文将介绍加热炉热水量计算的公式和相关知识。
热水量的计算是基于加热炉的热能传递原理和热力学定律。
在加热炉中，热水量的计算需要考虑以下几个因素：加热炉的热功率、加热时间、热水的初始温度和最终温度。
根据这些因素，可以得出以下的热水量计算公式：Q = mcΔT。
其中，Q表示热水量，单位为千焦耳（kJ）或千瓦时（kWh）；m表示水的质量，单位为千克（kg）；c表示水的比热容，单位为焦耳/千克·摄氏度（J/kg·°C）；ΔT表示水的温度变化，单位为摄氏度（°C）。
根据这个公式，可以通过加热炉的热功率和加热时间来计算热水量。
在实际应用中，通常会根据具体的生产需求和加热炉的参数来确定热水量的计算公式。
在进行热水量的计算时，首先需要确定加热炉的热功率。
加热炉的热功率是指单位时间内加热炉向水传递热量的能力，通常以千瓦（kW）为单位。
热功率的大小取决于加热炉的设计和结构，以及加热介质的性质和温度。
其次，需要确定加热时间。
加热时间是指加热炉对水进行加热的时间，通常以小时（h）为单位。
加热时间的长短直接影响到热水量的大小，因此在实际生产中需要合理安排加热时间，以确保加热炉能够满足生产需求。
接下来需要确定水的质量。
水的质量取决于生产过程中需要加热的水的数量和质量。
在实际应用中，可以通过水的体积和密度来计算水的质量。
最后，需要确定水的初始温度和最终温度。
水的初始温度是指加热之前水的温度，通常以摄氏度（°C）为单位。
而水的最终温度是指加热之后水的温度，也以摄氏度为单位。
通过计算水的温度变化ΔT，可以得出热水量的大小。
在实际生产中，加热炉热水量的计算是一个重要的工作，它直接影响到生产过程中能源的利用和生产效率。
台车式加热炉设计计算1
砌砖体的平均温度
砌砖体的平均导热率：
λ3=0.84+0.58×10-3×1240=1.5592×3.6
λ2=0.291+0.256×10-3×975=0.5406×3.6
λ1=0.05+0.07×10-6×447.52=0.064×3.6
经过炉顶单位面积的热损失：
炉墙外表温度 ℃
第一层分界面温度： ℃
第二层分界面温度：
℃
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：
53591W
台车的散热损失
耐火砖厚度S1：250mm隔热砖厚度S2：250mm
重新假定炉内气氛温度： ℃设耐火砖与隔热耐火砖间温度：1050℃台车表面温度：130℃
所以，Q1=G(J2-J1)
=6000×(800.1-11.1)
=4734000kJ/(h)
(2)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S1：232mm隔热砖厚度S2：232mm保温棉S3：60mm
炉内气氛温度： ℃设耐火砖与隔热砖间温度：1200℃隔热耐火砖与保温棉间温度：875℃炉墙表面温度：90℃
得B1=41.4m3/h
即均热段每小时燃烧约41.4Kg重油
炉膛热收入
炉膛热支出
序号
项目
数据
单位
序号
项目
数据
单位
1
燃料燃烧化学热
42290B1
Kj/h
1
金属吸热量
169920
Kj/h
2
预热空气带入物理热
加热炉炉底强度计算公式
加热炉炉底强度计算公式
炉底强度计算是工程设计中的重要参数，通常可以通过以下公
式进行计算：
炉底强度= (P × D) / (2 × t)。
其中，P代表炉底承受的最大压力，D代表炉底的直径，t代表
炉底的厚度。
在实际应用中，需要根据具体的炉底材料、工作条件以及安全
系数等因素进行调整和修正。
另外，还需要考虑炉底结构的复杂性、热应力、材料的变形和磨损等因素，这些因素都会对炉底强度的计
算和设计产生影响。
除了上述公式外，还有一些专业的工程手册和规范可以提供更
为详细和精确的炉底强度计算方法，包括考虑到温度、材料特性、
载荷类型等多个因素的影响。
因此，在实际工程中，需要结合具体
情况进行综合考虑和分析，以确保炉底的安全和可靠运行。
加热炉热力计算 终版2
10303.89847
W/(m2•k) m2 m m m Kg/m mm2/s Pa•s W/(m•k) KJ/（kg•K） ℃ ℃ Kg/m3 mm2/s Pa•s W/(m•k) KJ/（kg•K）
3
可以自定
125.5983357 参考值 141.7207786 参考值
Prw 介质盘管内壁面温度下的下的普朗特数 估取盘管内介质流速 W Re 雷诺数 α i 盘管内液体或气体呈层流 α i 盘管内液体呈过渡流 α i 盘管内气体呈过渡流 α i 盘管内液体呈紊流 α i 盘管内气体呈紊流 α i 盘管内水成紊流 α i 盘管内壁的换热系数 tf 管外蒸汽凝结膜的平均温度 μ L 管外蒸汽凝结液的动力粘度 ρ L 介质在平均温度下的密度 λ L 介质在平均温度下的导热系数 盘管外壁水蒸汽凝结的汽化潜热 r qms 盘管外壁水蒸汽凝结流量 Re 盘管外壁水蒸汽凝结液雷诺数 Nc 盘管通道管子根数 Ne 管子当量排数 Nt 管子排数 α o 盘管外壁水蒸汽凝结膜呈层流换热系数 ri 盘管内污垢热阻 ro 盘管外污垢热阻 盘管壁厚 δ λ e 盘管壁的导热系数 盘管加热紊流状态下水传热系数 κ 盘管加热液体传热系数 κ Qtc 按传热方程计算紊流状态下水的热功率 Qtc 按传热方程计算的热功率 δ f 加热紊流状态下水的热功率校核
℃ K m/s m m2/s 3 Kg/m W/(m•k)
可查表 可查表 可查表 热管的管径 热管传热方程计算的传热量 热管的面积 热管的传热系数 热管的对流换热系数 饱和水的压力 水的临界压力 临界热流密度 临界换热系数 临界过热度 过热度 烟管外侧的换热系数 d Qsf As κ α d Ps Pk qcr acr △tct △tr a2 m KJ/m m2 2 W/(m •k) W/(m2•k) bar（绝压） bar（绝压） W/m2 W/(m2•k) ℃ ℃ W/(m2•k)
台车式加热炉设计计算1
查表t空=300℃时，c燃气=2.63kJ/(Nm3.℃)
Q燃气=（1-K）BLnc空t空=（1-0.02）×B1×300×2.63=773BkJ/h
热量支出
(1)金属吸收的热量Q1
查表t=1280℃时J2= 800.1kJ/kg；
t=20℃时J1=11.1kJ/kg；
22613B1
Kj/h
5
冷却水带走的热量
580323
Kj/h
总计
46728B1
总计
1316712+22613B1
均热段热平衡表
台车式加热炉设计计算一、已知参数来自1.加热炉为台车式加热炉；
2.工作温度：1280℃
3.有效尺寸：4(W)×8(L)×1.5(H)m；
4.载重：30t
5.进出料方式：台车式
6.空气预热温度：T ＝450℃
6.天然气预热温度：T ＝300℃
7.被加热金属：
1）钢坯种类：合金钢
2）加热时间：4～6h(由于不知道加热物件具体规格，时间为预估)
砌砖体的平均温度
砌砖体的平均导热率：
λ3=0.84+0.58×10-3×1265=1.571×3.6
λ2=0.291+0.256×10-3×1037.5=0.5566×3.6
λ1=0.05+0.07×10-6×482.52=0.0663×3.6
炉墙单位面积的热损失：
炉墙外表温度 ℃
第一层分界面温度： ℃
3）钢坯入炉表面温度： =20℃
4）钢坯出炉表面温度： =1280℃
5）加热终了断面温差Δt≤20℃
8.燃料：
1）燃料种类：天然气，Q ＝35280KJ/Nm3(查表)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.加热炉的计算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和烟气作为热源，加热在管道中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，保证生产的进行。
在预加氢中需要对原料进行加热，以达到反应温度。
预加氢的量较小，因此采用圆筒炉。
主要的参数如下：原料：高辛烷值石脑油； 相对密度：2040.7351d =进料量：62500/kg h 入炉温度：I τ=350C ； 出炉温度：o τ=490C ；出炉压强：215/kg cm气化率： e=100%； 过剩空气系：α：辐射：1.35 对流段：1.40 燃料油组成：87%,11.5%,0.5%,1%C H O W ====加热炉基本参数的确定4.1加热炉的总热负荷查《石油炼制工程（上）》图Ⅰ-2-34可知，在入炉温度t1=350℃,进炉压力约15.0㎏/㎝2条件下，油料已完全汽化，混合油气完全汽化温度是167℃。
原料在入炉温度350C ，查热焓图得232/i I kJ kcal= 原料的出炉温度为490C ，查热焓图得377/v I kcal kg =。
将上述的数值代入得到加热炉的总热负荷 Q = m[eIV+(1-e)IL-Ii]=[1377232]62500 4.184⨯-⨯⨯37917500/kJ h =4.2燃料燃烧的计算燃料完全燃烧所生成的水为气态时计算出的热值称为低热值，以Ql 表示。
在加热炉正常操作中，水都是以气相存在，所以多用低热值计算。
(1) 燃料的低发热值1Q =[81C+246H+26(S-O)-6W] 4.184⨯=[8187+24611.5+26(0-0.5)-61] 4.184⨯⨯⨯⨯⨯ 41241.7/(kJ kg =燃料) (2) 燃烧所需的理论空气量0 2.67823.2C H S O L ++-=2.6787811.500.523.2⨯+⨯+-=13.96kg =空气/kg 燃料 (3) 热效率η设离开对流室的烟气温度sT 比原料的入炉温度高100C ，则350100450s T C=+=由下面的式子可以得到,100L I q q η=--，取炉墙散热损失,10.05LL q q Q ==并根据α和s T 查相关表，得烟气出对流室时带走的热量123%Lq Q =，所以 1(523)%72%η=-+= (4) 燃料的用量1379175001277/0.7241241.7Q B kg h Q η===⨯;(5) 火嘴数量假定火嘴的额定喷油能力比实际燃料大30%，选择标准火嘴的流量200kg/h ，则需要火嘴的数量为1.3 1.312778.3200200B n ⨯===进行取整取9n = (6)烟道气流量0(1.5)1277(1.5 1.413.96)g W B L α=+=⨯+⨯26873/kg h =4.3加热炉相关参数计算(1) 圆筒炉辐射室的热负荷根据工艺要求和经验，参照表4-1，选取四反加热炉为圆筒炉。
圆筒炉对流室较小，炉管较少，当用光管时，对流室热负荷QC 所占比例较小，现已知加热炉的总热负荷Q ，现在取辐射室的热负荷RQ 为全炉热负荷的75%，则0.75R Q Q =⨯379175000.7521438125/R Q kJ h=⨯=(2) 辐射段管壁平均温度估算552I ow T ττ+=+,()0.75L o o I T τττ=--⨯490(490350)0.75=--⨯ 385C =385490554932w T C+=+= (3) 辐射管表面积、管径及管心距 根据经验选用辐射表面热强度224125/()R q kcal m h =(4) 辐射管的表面积22843812528224125 4.184R R R Q A m q ===⨯(5)管径同时选管道内油料质量流量，由《管式热炉》(穆文俊主编)表4-1知，经验值为100-1502/()kg m s ,故取2150/()F G kg m s =，N 增加，压降降低，但易出现偏流，烧坏炉管；N 减少，压降增大，动力消耗增加。
取管程数9N =，则炉管的内径i d ==0.128m ==根据国产炉管的规格选择炉管的尺寸为1528φ⨯的炉管 (6) 管心距 选用管心距为10220.1520.304S d m==⨯=(7) 高径比国内多为空心圆筒炉，管长受热不均，所以高径比Lef/D′=1.7—2.5。
节圆直径越大，高径比越小，取Lef/D′=2.1。
选定炉子的高径比'2.1efL D=，由下面的式子计算节圆直径'''()(2.1)R ef CA D L D D πππ⨯==' 5.2D m ===辐射管的有效长度'2.1 2.1 5.210.92ef L D m==⨯=根据国产的炉管规格，取12ef L m=。
(8) 对流段长选用对流管1528φ⨯标准钉头管。
1.25 5.4 5.220.152 1.25 5.40.152c L Dd =--=+⨯--⨯3.433m =取对流管长4c L m=(9) 对流段宽由《管式热炉》(穆文俊主编)附表查的1528φ⨯标准钉头管，管周边钉头数14，钉头直径12m 钉头纵向间距16mm ，钉头高25mm 。
每米钉头管所占面积'''100010001210.1520.0140.025216c c i p ad d b d =⨯+⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯20.196m =根据经验选择烟气质量流速23/()g G kg m s =选用管心距为2cd/3600g g c c c w W G L S a L n =-则26873/3600340.1964w S n =-⨯0.1520.304wS n =+代入上式得：268733[4(0.1520.304)0.784]3600w w n n ⨯+-=4.35w n =根取5w n =根0.1520.3045 1.67S m =+⨯=(10) 确定节圆直径'D 辐射管高度H 和炉膛直径D 遮蔽管面积=2540.152 3.149.55m ⨯⨯⨯= 辐射壁管面积22829.55272.45m =-=炉管根0272.4547.63.140.15212R ef A n d L π===⨯⨯根根据取炉管根数为54(9管程) 选用辐射9654n =⨯=管根，9管程。
实际节圆直径 所以炉膛的直径'02 2.9020.152 5.534 5.6D D d m=+=+⨯=≈根据炉子结构设计辐射段高度比炉管长度长1m 。
炉膛的高度112113ef H L m=+=+=(11) 当量冷平面面积 辐射管冷平面面积21540.0.152212197cp ef A nS L m ==⨯⨯⨯=管心距为2d ，查图得到0.88α=20.88197173.4cp A m α=⨯=遮蔽管冷平面：对流管拟选用和炉管相匹配的钉头管1528φ⨯。
管心距为2cd .对流室每排为5n ω=根炉管，采用三角形排列钉头管。
2540.304 6.08cp A m =⨯⨯= 及1α=26.11 6.1CP A m α=⨯=总的当量冷面积2173.4 6.1179.5CP A m α=+=(12) 求有效暴露砖墙面积与当量冷平面之比225.613215.6277.84F mππ=⨯⨯+⨯⨯=∑ 有效的反射面积2272.45179.593R cp A A A m α=∑-=-=比值：930.518179.5R cp A A α==(13) 烟气的黑度（辐射率）已经知道过剩空气系数 1.35α=，由图表可以查到二氧化碳和水蒸汽的分压'1540.3045.233.14nS D mπ⨯===wcpA A α为220.218CO H O mP P atm •+=烟气的平均辐射长度为5.6L D m ==故0.218 5.6 1.22.PL atmm =⨯= 假定辐射室的出口烟气的温度为700g T C=。
，则查得烟气的黑度为0.59g ε=(14) 总辐射交换因子根据0.518wcpA A α=和0.55g ε=查图8得到0.59F =；(15) 辐射室热平衡10.5180.55(10.02)g w R g cp CP CP q A Q BQA A Q A Fεααα===--其中：41127741241.7526710/BQ kJ h=⨯=⨯ 1R q Q —辐射段热损失。
取10.02Rq Q =。
查图4当700g t C =。
，过剩空气系数 1.35α=时，得10.375R q Q =则422526710(10.020.375)300886/71914/179.50.59w cp A kJ m h kcal m h A α⨯=--==⨯(16) 求辐射室出口烟气温度 取图10-b 中关闭温度443w t C=。
做吸收曲线如下图，当第一次假设700g t C=。
及271914/wcpA kcal m h A α=时，交点A 画于图上，位于wt 的上方。
，再另设900g t C=。
重复上述计算过程，由图7查得气体辐射率0.515g ε=，0.57F =，由图4查得10.5Rq Q =。
则422526710(10.020.5)247096/59057/179.50.57R CP Q kJ m h kcal m hA F α⨯=--==⨯作于图上得到B 点，连接两点，该直线与曲线的交点，就是辐射室的出口温度796p t C=。
；如下图：4.4校核(1) 辐射室热负荷R Q由于辐射室出口的温度796p t C=。
，查图4得；10.43gq Q =44(10.020.43)526710289710/R Q kJ h=--⨯⨯=⨯占加热炉的总热负荷的4428971076.3%379210⨯=⨯(2) 辐射管表面热强度Rq42228971096653.06/23100/540.15212540.152R q kJ m h kcal m hππ⨯===⨯⨯-⨯(3) 辐射室出口处油品的总焓值4625001377 4.184985810/H kJ h ∑=⨯⨯⨯=⨯在辐射室入口处每一千克油品的焓值图10辐射发球烟气出口温度449858102897101113.76/266/62500kJ h kcal h⨯-⨯==查油品的热焓图得390oC1390490504902o C τ+=+=与估算的493oC 相近，故合适。
4.5 对流室的传热计算 4.5.1 对流室热负荷由下面的式子可以得到对流室的热负荷443791750028971089510/C R Q Q Q kJ h=-=-⨯=⨯4.5.2 对流室的对数平均温差烟气温度 800450oC →油品温度 390350o o C C ← 410 1004.5.3 内膜传热系数油品的平均温度 3503903702o m t C +==烟气的平均温度370220590o f m T t t C =+∆=+=管壁的平均温度5037050420o t m T t C=+=+=对流段平均粘度查设计图表的原料油蒸汽的粘度为0.0000125Pa s循环氢粘度近似按照氢的粘度计算，370。