加热炉课程设计说明书
电加热炉温度控制系统设计说明
目录1意义与要求 (1)1.1实际意义 (1)1.2技术要求 (1)2设计容及步骤 (1)2.1方案设计 (1)2.2详细设计 (2)2.2.1 主要硬件介绍 (2)2.2.2 电路设计方法 (3)2.2.3绘制流程图 (6)2.2.4程序设计 (7)2.3调试和仿真 (7)3结果分析 (8)4课程设计心得体会 (9)参考文献 (10)附录 (11)电加热炉温度控制系统设计1意义与要求1.1实际意义在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。
工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。
通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。
1.2技术要求要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统，并用软件仿真。
功能要求如下：（1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度；（2）能对所要求的温度进行设定；（3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。
2设计容及步骤2.1方案设计要想达到技术要求的容，少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD 显示屏、直流电动机等。
其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。
整体思路是这样的：首先我们通过按键设定所需要的温度值，然后利用温度传感器检测电加热炉的实时加热温度，并送至单片机与设定值进行比较。
若检测值小于设定值，则无任何动作，电加热炉继续导通加热；若检测值大于设定值，则单片机控制光电耦合器导通，继电器动作，电加热炉断电停止加热。
加热炉设计手册
加热炉设计手册第一章序言加热炉是一种广泛应用的工业设备，在金属加工、玻璃制造、陶瓷生产等领域均有重要作用。
本手册旨在为工程师、设计师和操作人员提供有关加热炉设计、安装、使用和维护的全面指南。
通过本手册的学习,读者将了解关于加热炉设计与性能优化的基本原理,并从中受益。
第二章加热炉的基本原理在设计加热炉之前,必须理解加热炉的基本原理。
加热炉的主要功能是将物体加热到所需温度。
对于金属、玻璃和陶瓷等材料的加热处理,通常采用燃气、电力或其他热源来达到所需温度。
在设计加热炉时,必须考虑热源的类型、加热方式、热传导方式、温度控制等因素。
第三章加热炉设计与选型在加热炉的选型过程中,需要根据具体的工艺要求和加热材料的性质选择合适的加热炉类型。
例如,对于金属加热处理,可以选择电阻加热炉、感应加热炉或气体加热炉。
而对于玻璃或陶瓷的加热,可能需要考虑辐射加热炉或者间接加热炉等。
第四章加热炉的结构与材料加热炉的结构和材料直接影响着其使用性能和寿命。
在设计加热炉时,必须考虑其结构强度、耐高温性能、热损耗等因素。
同时,还需选择合适的隔热材料、加热元件和热交换设备,以确保加热炉的稳定运行和高效加热。
第五章加热炉的安装与调试加热炉的安装与调试是确保其正常运行的重要环节。
在安装加热炉时,需要注意设备的周围环境、通风情况、安全防护等问题。
在调试阶段,需要进行各项参数的检查和调整,如温度控制、加热均匀性等。
第六章加热炉的操作与维护加热炉的日常操作与维护是确保设备运行稳定的关键。
操作人员需要了解加热炉的使用规程,并严格按照规定进行操作。
同时,定期对加热炉进行维护检查,以确保设备的性能和安全。
第七章加热炉的能耗管理与环保在加热炉的设计和使用过程中,需要关注能源消耗和环境保护的问题。
设计合理的加热炉结构和控制系统,可以降低能耗和排放,减少对环境的影响。
第八章加热炉的安全管理与预防加热炉在运行过程中涉及高温、高压等危险因素,因此安全管理至关重要。
加热炉控制系统课程设计
第1章加热炉控制系统1.1加热炉控制系统工程背景及说明加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace），是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。
早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。
现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。
为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。
影响加热炉出口温度的干扰因素很多，炉子的动态响应一般都比较迟缓，因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。
根据干扰施加点位置的不同，可组成多参数的串级控制。
使用气体燃料时，可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器，还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。
这种方案比较简单，在炼油厂中应用广泛。
这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量，保证加热炉高效率燃烧。
简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量，组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。
含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。
现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。
应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。
加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差，影响系统的稳定性。
一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。
在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。
为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。
联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。
当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。
压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。
扬州大学加热炉课程设计
扬州大学加热炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握加热炉的基本结构、工作原理及在工业生产中的应用；2. 了解加热炉的温度控制、热量传递与能量平衡的基本知识；3. 掌握加热炉操作与维护的基本方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决加热炉操作过程中出现的问题；2. 学会使用相关设备进行加热炉的温度控制与热量传递实验；3. 培养学生的实际操作能力，使其能够熟练操作加热炉。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对加热炉及热能工程领域的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作精神，使其在课程实践过程中学会相互协作；3. 增强学生的环保意识，使其认识到节能减排在加热炉操作中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在帮助学生掌握加热炉的基本理论、操作方法及维护技能。
学生特点：学生具备一定的热力学基础，对实际操作和实验有较高的兴趣。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论联系实际，强化实践操作训练，提高学生的综合应用能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 加热炉的基本结构与原理- 加热炉的组成部分及其功能- 加热炉的工作原理及热能传递方式2. 加热炉的温度控制与热量传递- 温度控制系统的组成及工作原理- 热量传递的基本理论及在加热炉中的应用3. 加热炉的操作与维护- 加热炉的启动、运行及停止操作步骤- 加热炉的日常维护与故障排除方法4. 实验教学- 加热炉温度控制实验- 热量传递实验5. 加热炉在工业生产中的应用- 加热炉在不同行业的应用案例- 加热炉在节能减排中的作用及措施教学内容安排与进度：第一周：加热炉的基本结构与原理第二周：加热炉的温度控制与热量传递第三周：加热炉的操作与维护第四周：实验教学（加热炉温度控制实验、热量传递实验）第五周：加热炉在工业生产中的应用教材章节及内容：第一章：加热炉概述第二章：加热炉的结构与原理第三章：加热炉的温度控制与热量传递第四章：加热炉的操作与维护第五章：加热炉的应用实例教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在掌握理论知识的同时，提高实际操作能力。
加热炉设计手册
加热炉设计手册第一章：引言1.1 目的加热炉作为工业生产中的重要设备，用于对金属、玻璃等材料进行加热处理。
本手册旨在提供关于加热炉设计及操作的基本知识，以帮助工程师和操作人员正确地选择、使用和维护加热炉设备。
1.2 背景加热炉是工业生产中经常使用的设备，广泛应用于各类金属加热、退火、淬火等工艺过程中。
良好的加热炉设计和操作能够提高生产效率和产品质量，降低能耗和设备维护成本。
第二章：加热炉设计原理2.1 传热原理加热炉通过对工件进行导热来实现加热的目的，主要传热方式包括对流、辐射和导热。
设计时需要考虑工件的材质、尺寸和加热需求，选择合适的传热方式。
2.2 温度控制加热炉的设计需要考虑温度控制系统，包括传感器、控制器和加热元件。
这些组成部分需要精确地配合工作，以保证加热炉能够按照设定温度进行稳定的加热过程。
第三章：加热炉设计与选择3.1 加热炉类型根据工艺需求和加热方式的不同，加热炉可以分为电阻加热炉、感应加热炉、燃气加热炉等不同类型。
设计时需要根据具体情况选择合适的加热方式。
3.2 结构设计加热炉的结构设计需要考虑材料的选择、加热腔体的形状和尺寸、加热元件的布置等因素。
合理的结构设计能够提高加热效率和延长设备使用寿命。
第四章：加热炉操作与维护4.1 操作规程操作人员需要严格按照加热炉的操作规程进行操作，包括启动、加热、温度控制、停机等各个环节，以确保设备安全稳定地运行。
4.2 维护保养加热炉的维护保养工作包括定期清洁、观察设备运行状况、检查加热元件和控制系统等。
及时的维护能够减少设备故障率，延长设备使用寿命。
第五章：加热炉安全管理5.1 安全意识操作人员需要具备良好的安全意识，严格遵守操作规程和安全操作流程，确保设备运行过程中的安全。
5.2 应急处理加热炉设备在运行过程中可能会出现问题，操作人员需要掌握应急处理的方法，避免因设备故障造成损失。
结语加热炉作为工业生产中不可或缺的设备，在设计、选择、操作和维护过程中都需要严格遵循相关规范和安全要求。
加热炉的设计应用课程设计
1.1意义及研究背景
在工业中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中温度控制也也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对环境中的温度进行控制。在石油工业中，加热炉尤为重要，加热炉应用非常明显。而对加热炉进行温度控制在整个工艺生产中的重要性尤为突出。
加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。
3.2温度检测及变送电路
温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不角儿缺少的一部分。本系统要求对加热炉内温度进行实时采集与检测，在充分保证安全的情况下对代加工器件进行热处理。
根据要求，本系统的温度检查电路主要有传感器、运算放大器及A/D转换器组成。经固定周期对加热炉内温度进行检测，实现加热功能，并是系统安全稳定。
由于热电偶温度传感器的材料一般都比较贵重，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把温度传感器热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶温度传感器补偿导线的作用只起延伸热电极，是温度传感器热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需要用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
加热炉设计说明书
内蒙古科技大学80t/h推钢式连续加热炉课程设计说明书学号姓名班级指导老师：目录一、设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3二、设计资料和参数∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3三、加热炉炉型选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3四、设计计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4（一）燃料燃烧计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4（二）钢坯加热时间的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.1预热段加热时间的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.2加热段加热时间计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.3均热段加热时间计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 10（三）炉子尺寸的决定与有关的几个指标∙∙∙∙∙∙∙∙∙10（四）炉子热平衡与燃料消耗量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 12 4.1均热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 4.2加热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙164.3预热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18(五)燃烧系统的设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙23五、设计心得∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙23六、参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24一、设计内容1.选择合理的炉型结构；2.燃料燃烧计算，包括理论空气需要量、实际空气需要量、燃烧产物量，理论燃烧温度的温度等；3.钢坯加热时间计算，分为三个计算段，分别进行计算；4.炉子基本尺寸的确定，包括炉膛宽度、炉膛高度、炉体长度、各段长度的确定等；5.热平衡计算及燃料消耗量的确定；6.撰写设计说明说；7.画加热炉的构造图。
二、设计资料和参数1.加热炉为推钢式连续加热炉；2.炉子生产率：80t/h ；3.进出料方式：端进端出4.空气预热温度：T 空＝400℃5.被加热金属：1）钢坯尺寸：180×180×3300mm ；2）钢坯种类：普通碳钢3）钢坯入炉表面温度：t 始表=20℃3）钢坯出炉表面温度：t 终表=1200℃4）经过预热段以后钢坯表面温度：t 预表=650℃5）进入均热段时钢坯表面温度：t 表=1250℃ 6.燃料：1）燃料种类：高焦炉混合煤气，Q 低＝1600千卡/标米3 2）烟气出炉温度：t 气＝800℃ 3）烟气进入预热段温度：t 气＝1400℃4）烟气在预热段平均温度：-t 均气均热＝1275℃5）高焦炉混合煤气（湿成分）：煤气种类CO CO 2 H 2 CH 4 C m Hn O 2 N 2 H 2O 合计 体积分数/% 22.39.813.85.50.40.245.72.3100三、加热炉炉型选择轧钢生产连续性较大，加热钢坯的品种也比较稳定，并且数量也比较大，故决定采用连续加热炉，钢坯断面尺寸为180mm ×180mm ×3300mm ，故决定采用上下两面加热，并且采用三段的炉温制度以保证钢坯加热质量和较高的生产率。
材料加热炉课程设计
材料加热炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料加热炉的基本原理，掌握加热炉的构造及其功能。
2. 学生能掌握材料加热过程中温度控制的重要性，了解不同材料加热的温度范围。
3. 学生能了解加热炉在工业生产中的应用，掌握相关安全操作知识。
技能目标：1. 学生能够独立操作加热炉，进行简单的材料加热实验。
2. 学生能够根据实验数据，分析加热炉的加热效果，并提出优化方案。
3. 学生能够运用所学知识，解决实际生产中与加热炉相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到加热炉在材料加工中的重要性，培养对工业生产的兴趣。
2. 学生能够树立安全意识，养成良好的实验操作习惯。
3. 学生能够学会团队合作，培养沟通、协作能力，增强集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力。
学生特点：学生具备一定的物理知识基础，但对实际操作相对陌生，好奇心强，但安全意识较弱。
教学要求：注重理论知识与实践操作的相结合，强调安全操作，引导学生主动参与，培养解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为后续相关课程和未来职业发展打下基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 加热炉的基本原理：讲解加热炉的工作原理，包括热传递、加热方式等，对应教材第二章第一节。
2. 加热炉的构造与功能：详细介绍加热炉的各部分构造，如加热器、温控系统、炉膛等，并说明其功能，对应教材第二章第二节。
3. 加热过程温度控制：讲解温度控制的重要性，介绍温度控制的方法和设备，对应教材第二章第三节。
4. 不同材料的加热温度范围：分析各类材料加热的温度要求，列举具体实例，对应教材第二章第四节。
5. 加热炉在工业生产中的应用：介绍加热炉在工业生产中的实际应用，如金属加工、陶瓷烧结等，对应教材第二章第五节。
6. 安全操作知识：强调加热炉操作的安全注意事项，教授安全操作方法，对应教材第二章第六节。
步进式加热炉课程设计
步进式加热炉课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握步进式加热炉的基本原理、结构、工作流程及其在工业中的应用。
通过本课程的学习，学生应能够：1.描述步进式加热炉的原理和结构；2.解释步进式加热炉的工作流程和操作方法；3.分析步进式加热炉的优缺点及应用场景；4.设计简单的步进式加热炉控制系统。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.步进式加热炉的基本原理：介绍步进式加热炉的工作原理，包括炉膛、加热器、步进式送风系统等；2.步进式加热炉的结构与特点：讲解步进式加热炉的各个组成部分及其结构特点；3.步进式加热炉的工作流程：详细介绍步进式加热炉的工作流程，包括送风、加热、排烟等；4.步进式加热炉的应用：分析步进式加热炉在工业中的应用场景及其优势；5.步进式加热炉的控制系统：讲解步进式加热炉的控制系统及其工作原理。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：通过讲解步进式加热炉的基本原理、结构、工作流程等知识点，使学生掌握基本概念；2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解步进式加热炉的应用及其优势；3.实验法：学生进行步进式加热炉的实验操作，提高学生的实践能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备步进式加热炉实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和课堂表现；2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和应用能力；3.考试：安排期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。
加热炉设计手册
加热炉设计手册目录一、引言二、加热炉的基本原理1.1 热量传递原理1.2 加热炉的分类三、加热炉设计要点2.1 材料选择2.2 结构设计2.3 控制系统四、安全操作规范五、维护与保养六、环保要求七、总结一、引言加热炉是工业生产过程中常用的设备，它能够将物料或工件加热至所需的温度，满足生产加工的需要。
本手册主要介绍了加热炉设计的基本原理、要点、安全操作规范、维护与保养以及环保要求，旨在帮助设计人员和操作人员更好地了解和使用加热炉。
二、加热炉的基本原理1.1 热量传递原理加热炉通过不同的加热方式，将热量传递给物料或工件，使其升温。
常见的加热方式包括辐射加热、对流加热和传导加热。
设计加热炉时需要根据物料的特性和加热要求选择合适的加热方式。
1.2 加热炉的分类根据加热方式和工艺要求的不同，加热炉可以分为多种不同类型，例如电阻加热炉、感应加热炉、燃气加热炉等。
每种加热炉都有其适用的工艺范围和特点，设计时需要充分考虑工艺要求。
三、加热炉设计要点2.1 材料选择加热炉的设计材料应符合耐高温、耐腐蚀、导热性能良好等要求。
常用的材料包括不锈钢、耐热合金等，设计时需要充分考虑工作环境和使用要求，选择合适的材料。
2.2 结构设计加热炉的结构设计应考虑到热膨胀、热应力等因素，确保设备在工作过程中能够保持稳定性和安全性。
在结构设计中需要考虑炉体材料、加热元件、隔热材料等因素。
2.3 控制系统加热炉的控制系统对于加热过程的稳定性和精确度至关重要。
设计时需要考虑温度控制装置、加热功率调节、安全保护装置等，以确保加热炉能够满足生产过程的加热需求。
四、安全操作规范在加热炉的操作过程中，需要严格遵守相关的安全操作规范，包括设备开启与关闭程序、操作人员的防护措施、应急预案等。
加热炉操作人员需要接受专业的培训，并严格按照操作规范进行操作，以确保人身安全和设备运行稳定。
五、维护与保养加热炉的定期维护与保养是确保设备长期稳定运行的关键。
维护工作包括加热元件的更换、设备清洁、润滑维护等，操作人员需要对设备进行定期检查和维护，发现异常情况及时处理。
毕业设计加热炉设计
毕业设计说明书目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (3)1 初步设计 (4)1.1加热炉的初步设计 (4)1.1.1 技术条件和要求 (4)1.2燃料的选择 (4)1.2.1固体燃料 (4)1.2.2液体燃料 (4)1.2.3气体燃料 (5)1.3炉型的选择 (5)1.3.1炉子类型 (5)1.3.2 钢坯在炉内的放置及加热方式 (6)1.3.3 钢坯的装炉、出炉方式 (6)1.4.燃烧装置的形式及其安放位置的确定 (6)1.5蓄热装置的形式及其安放位置的确定 (7)1.6炉子供风及排烟系统的选择 (8)1.6.1鼓风机 (8)1.6.2 排烟方式 (8)1.6.3 换向系统 (9)1.7汽化冷却系统 (9)1.8炉子方案示意图 (10)2 技术设计................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1燃料燃烧计算 ................................................................. 错误！未定义书签。
2.1.1燃烧计算的目的及内容.......................................... 错误！未定义书签。
2.1.2 燃烧计算的已知条件.............................................. 错误！未定义书签。
2.1.3燃料燃烧计算步骤.................................................. 错误！未定义书签。
2.2.1 预确定炉膛主要尺寸 .............................................. 错误！未定义书签。
2.2.2 各段平均有效射线行程 .......................................... 错误！未定义书签。
加热炉课程设计.doc
第一章设计原始条件及表格汇总1.1原始条件炉子产量140000kg G h =，钢坯规格为22022012000mm ⨯⨯，单重为4530㎏，加热温度201250C C ，许加热终了时钢坯断面温度差30C ，钢种为普碳钢。
用发热量为2150千卡/时的高焦炉煤气为燃料。
确定炉子的尺寸和燃料消耗量。
1.2计算结果表格汇总1． 燃烧计算kcal kcalkcal5．热平衡计算及燃料消耗量的决定第二章设计计算2.1炉子结构计算2.1.1空气量及燃烧生成量计算解：采用上下加热步进梁式加热炉，钢坯中心距取320mm ，炉宽定为12800mm 。
按三段式温度制度。
炉膛高度在预热段为1800mm ，加热段为2200mm ，均热锻为1500mm 。
用平焰烧嘴， 1.1α=。
高焦炉煤气的成分：完全燃烧时理论空气量 024 4.84(0.520.5 3.5)100m n L H CH CO C H =+++4.84(0.50.09297.10.50.01 3.50.54)100=⨯+⨯+⨯+⨯⨯ 2.12=过量空气系数 1.1α=实际供给空气量 0 1.1 2.02 1.122n L L α=⨯=⨯=烟气生成量 2221.9n c o N O V V V V =++=烟气中生成量 224(2)0.010.288CO m n V CO CO CH C H =+++⨯=烟气中生成量 22(78)0.012.183N n V N L =+⨯= 烟气中生成量烟气中生成量 24222(230.0128)0.010.484H O m n n V CH C H H H S H OL =+++++⨯=烟气中生成量 200.2067(1)0.2O V L α=-=由以上得： 20.048CO P = 20.17H O P = 2.1.2炉高的确定钢坯出炉的表面温度＝1250C钢坯入炉的表面温度＝20C经过预热段以后钢坯的表面温度＝650C进入均热锻时钢坯的表面温度＝1350C烟气出炉的温度＝850C烟气进入预热段的温度＝1400C烟气在均热中的最高温度＝1350C烟气在均热锻中的平均温度＝1275CH 效＝3(0.05)10A B t +⨯气 H 效—炉子的有效长度B —炉宽t 气—炉气温度A —系数（1）预热段高度311(0.50.0512.8)14001015961796H H mm δ=+⨯⨯⨯=+=取 1800mm （2）加热段3322(0.05)10(0.680.0512.8)145010191419142002214H A B t mm H δ=+⨯=+⨯⨯⨯=+=+=气取 2200mm （3）均热锻333(0.05)10(0.50.0512.8)1275101453.5H A B t mm =+⨯=+⨯⨯⨯=气取1500mm2.1.3、炉内各段面积 1.炉膛的内表面积2()y F H B L =+（1）预热段2()2(1.812.8)29.2y y y y F H B L L L =+=⨯+=（2）加热段2()2(2.212.8)30.0j j j j F H B L L L =+=⨯+=（3）均热锻2()2(1.512.8)28.6jr jr jr jr F H B L L L =+=⨯+=2．气层的有效厚度1( 3.6)HBLS F = （1）预热段1.812.83.62.8429.2yy yL S m L ⨯==（2）加热段2.212.83.63.3830.0jj jL S m L ⨯==（3）均热锻1.512.83.62.4228.6jrjr jrL S m L ⨯==2.1.4炉气黑度 220CO H O e e e β=+ 预热段20.12 2.840.341CO y P S =⨯= 20.16 2.840.454H O y P S =⨯=加热段20.12 3.380.4056CO j P S =⨯= 20.16 3.380.5408H O j P S =⨯=均热锻20.12 2.420.2904CO jr P S =⨯= 20.16 2.420.3872H O jr P S =⨯=预热段温度800C 00.15 1.080.250.42e =+⨯=预热段温度1280C 00.141.080.1560.308e =+⨯= 加热段温度1280C 00.141.080.210.363e =+⨯= 加热段温度1330C 00.13 1.080.190.33e =+⨯=均热锻温度1330C 00.121.080.170.31e =+⨯= 均热锻温度1270C 00.141.080.180.336e =+⨯=2.1.5综合辐射系数()0201201204.881e e c e r e =+-砌体对钢坯的角度系数 预热段()1210.819F a r F +==金壁（ 取0.45α=） 加热锻()1210.80F a r F +==金壁（ 取 0.45α=） 均热锻()1210.837F a r F +==金壁（ 取 0.45α=）钢坯黑度20.8e = 预热段温度800C()012 4.880.420.81.830.420.81910.42C ⨯⨯==+-预热段温度1280C()012 4.880.3080.81.370.3080.81910.308C ⨯⨯==+-加热段温度 1280C()012 4.880.3630.81.620.3630.8010.0.363C ⨯⨯==+-加热段温度 1330C()012 4.880.330.81.490.330.8010.33C ⨯⨯==+-均热锻温度 1330C()012 4.880.310.81.360.310.83710.31C ⨯⨯==+-均热锻温度 1270C()012 4.880.3360.81.430.3360.83710.336C ⨯⨯==+-预热段和加热段交界处取平均值0120.5(1.37 1.62) 1.49C =+=加热段和均热锻交界处取平均值0120.5(1.49 1.36) 1.43C =+=2.1.6炉长炉宽的确定 最大生产率: 220000kg G h = 预选炉底强度: 395P =2kg m h⋅加热面积:2220000557395xi G f m P ===又12.81xi xi f l =⨯⨯ 有55743.612.8xi f m == 有效长度44m =炉宽的确定：B ＝钢坯的长度2C + 即有1220.412.8B m =+⨯= 取 12.8m 求炉长及加热时间要求每小时加热的钢坯的钢坯数为30.9根，炉内放置的钢坯数为44000320137=根，则钢坯加热的时间131730.9 4.43t h == 2.1.7计算炉温制度和燃料消耗量将方坯看成截面积与之相等的圆坯，则圆坯的计算半径：0.1242r m ==在加热段完了时钢坯的温差为20C ，则加热段终了时钢坯的平均温度为：12500.5201240z jp t C =-⨯=。
加热炉设备控制课程设计
加热炉设备控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握加热炉设备的基本工作原理，理解各部件的功能及相互关系。
2. 使学生了解加热炉设备控制系统的组成，掌握主要参数的调整方法。
3. 帮助学生掌握加热炉设备控制系统的故障分析与处理方法。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识，对加热炉设备进行操作和调试的能力。
2. 提高学生分析和解决加热炉设备控制系统中问题的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就加热炉设备控制问题进行有效讨论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对加热炉设备控制技术的研究兴趣，激发学生学习热情。
2. 培养学生严谨、负责的工作态度，注重操作安全，遵循职业道德。
3. 增强学生的环保意识，认识到节能减排在加热炉设备控制中的重要性。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践操作相结合。
通过本课程的学习，使学生能够掌握加热炉设备控制的核心知识，具备实际操作和故障处理能力，同时培养良好的职业素养和团队协作精神，为将来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 加热炉设备基本原理与结构- 加热炉设备的工作原理及各部件功能- 加热炉设备的类型及适用场合- 课本第三章第一、二节内容2. 加热炉设备控制系统- 控制系统的组成及功能- 主要参数的调整方法及影响因素- 课本第三章第三、四节内容3. 故障分析与处理- 常见故障类型及其原因- 故障诊断与处理方法- 课本第三章第五、六节内容教学进度安排如下：第一周：加热炉设备基本原理与结构第二周：加热炉设备控制系统第三周：故障分析与处理教学内容注重科学性和系统性，结合课本内容，确保学生能够掌握加热炉设备控制的核心知识。
同时，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解加热炉设备的基本原理与结构、控制系统等理论知识。
管试加热炉课程设计
管试加热炉课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习“管式加热炉”的相关知识，让学生掌握管式加热炉的基本结构、工作原理、操作方法和维护保养知识，培养学生对管式加热炉的安全操作意识和故障处理能力。
1.了解管式加热炉的基本结构及其各部分的功能。
2.掌握管式加热炉的工作原理，能解释其热交换过程。
3.学习管式加热炉的操作方法，能熟练进行日常操作。
4.了解管式加热炉的维护保养知识，能进行简单的故障处理。
5.能够正确操作管式加热炉，确保其安全运行。
6.能够对管式加热炉进行日常维护保养，及时发现并处理故障。
7.能够根据实际情况，调整管式加热炉的工作参数，提高热效率。
情感态度价值观目标：1.培养学生的安全意识，使学生在操作过程中能严格遵守操作规程。
2.培养学生的责任心，使学生在工作中能认真对待，保证设备正常运行。
3.培养学生的创新精神，使学生在遇到问题时能积极思考，寻求解决方案。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括管式加热炉的基本结构、工作原理、操作方法和维护保养知识。
1.管式加热炉的基本结构：介绍炉体、炉管、燃烧器、控制系统等各部分的作用和结构特点。
2.管式加热炉的工作原理：讲解热交换过程、热量传递方式、热效率等。
3.管式加热炉的操作方法：包括启动、运行、停机等步骤，以及操作中的注意事项。
4.管式加热炉的维护保养知识：介绍日常维护保养的内容、方法，以及故障处理的步骤。
三、教学方法本课程采用讲授法、实践教学法和互动教学法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：通过讲解管式加热炉的基本原理、操作方法和维护保养知识，使学生掌握相关理论。
2.实践教学法：通过操作演练、故障处理等实践环节，培养学生的实际操作能力。
3.互动教学法：通过提问、讨论等方式，激发学生的思考，提高学生的学习兴趣。
四、教学资源1.教材：选用权威、实用的管式加热炉教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
加热炉设计说明书———— 环形加热炉
目录一、燃料燃烧计算................................. 1 1.1燃料成分 .. (1)1.2空气需要量和燃烧产物量及其成分的计算 ...................................................... 1 1.3燃烧产物密度计算 .............................................................................................. 2 1.4理论燃烧温度的计算 (3)二、钢坯加热时间的计算 (3)2.1预热段计算 .......................................................................................................... 3 2.2加热段计算 .......................................................................................................... 5 2.3均热段计算 .......................................................................................................... 7 2.4炉体长度的确定 .................................................................................................. 9 2.5加热时间的确定 (10)三、炉子基本尺寸的确定 (14)3.1炉膛宽度的确定 (14)3.2炉膛高度的确定 (15)四、热平衡计算及燃料消耗量的确定 (16)4.1热量收入项 ........................................................................................................ 16 4.2热量支出项 .. (18)五、设计总结................................. 26 六、参考资料 (26)一、燃料燃烧计算1.1燃料成分已知的天然气成分见表1.1表1.1 天然气成分1.2空气需要量和燃烧产物量及其成分的计算理论空气需要量244.84(0.520.5 3.5)4.84(0.5 2.4%20.3%0.526.6%)0.73084O n m L H CH CO C H ϕϕϕϕ=⨯+++=⨯⨯+⨯+⨯=（1-1）式中，2H ϕ，CO ϕ，4CH ϕ，CmHn ϕ，，为燃料中各成分的体积分数。
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⑨计算金属热焓值
当t1均＝610℃时，查表得cp= 0.5887 kJ/(kg.℃)
所以，i预=610×0.5887 = 359kJ/kg；Δi预=359-20×0.4773=349.6kJ/kg
注：与假设所得Δi预相差很小，故计算正确，不必重新校核，i预=610×0.5887 = 359kJ/kg。
4总加热时间
5单位加热时间
符合连续加热炉加热中碳钢时间要求。
2.4
1.炉子长度计算
①有效炉长：
②预热段长度：
③加热段双面加热长度：
④加热段单面加热长度：
⑤炉子总长：L总=L效+A=28517+1600=30117mm
2．炉门数量和尺寸确定
①进料炉门：炉门宽度B进= B=3.132m；炉门高度H进=3×0.11=0.330m；进料炉门数量：1个（炉尾端部）。
3．耐火材料和尺寸确定
本炉采用砌砖结构：拱顶（60度拱顶）：加热段用一级硅砖300mm+硅藻土砖120mm；预热段用一级粘土砖300mm+硅藻土砖120mm；炉墙用一级粘土砖348mm+硅藻土砖120mm；
4．炉底水管布置及规格确定
①纵水管：最大中心距 ,取a实=1600mm；根数n=3132/1600=1.96，取n=2根；纵水管规格Ф121×20mm(横水管中心距b=2320mm条件下)。
②由k=0.977可计算天然气湿成分，计算结果列入下表
成分
CH4
C2H6
C3H8
H2
CO
CO2
N2
H2O
总和
天然气（%）
88.55
1.57
2.52
2.49
0.01
0.43
2.13
2.30
100.0
③燃料低位发热量计算
2.计算理论空气需要量L0
3.计算实际燃烧产物需要量Ln（有焰燃烧，选取n=1.1）
令A= =0，得q表1=10.325×(15.314-8.834)=504504，带入得A=77.077；依上述步骤迭代得最终结果：A=A=73.46，则q表1=3×120×73.46/0.055=480829kJ/(m2.h)。
⑥计算金属表面温度t表1
t表1=t均1+
⑦计算金属断面温差
Δt1=
⑧计算金属中心温度
2设预热段炉气温度与炉长成近似线性关系，则：
tg预= ℃
5.计算各段炉气黑度
6.计算各段炉墙和炉顶对金属的角度系数（60°拱顶）
7.计算各段导来辐射系数（取εM= 0.8）
③加预界面处： kJ/(m2.h.K4)
2.3
金属加热计算是连续加热炉全部热工计算的核心。有实底段的二段连续加热炉内金属加热计算，按加热段、预热段和加热段实底段分别进行计算。首先将这三段分成四个界面，即：金属入炉处（炉尾）为0界面；预热段终了、加热段开始处为1界面；双面加热段终了、实底床开始处为2界面；加热段终了金属出炉处为3界面。则：0－1为预热段，1－2为双面加热段，2－3为单面加热段。计算顺序为界面3、2、1、0。
4.计算燃烧产物生成量及成分(每100m3燃料)
则生成物含量见下表
产物成分
C02
N2
O2
H2O
总和
含量（%）
8.63
70.56
1.7
19.11
100.0
5.计算燃烧产物重度
6.计算燃料理论燃烧温度
350℃时， ，设燃烧温度为1800~2100℃，则
因此，可满足连续加热炉加热工艺。
2.2
计算目的是确定炉气经过炉壁对金属的导来辐射系数CgKMkJ/(m2.h.K4)。
C2H6
C3H8
H2
CO
CO2
N2
总和
天然气（%）
90.63
1.61
2.58
2.55
0.01
0.44
2.18
100.0
4．助燃空气预热温度：350℃；
5．烟气出炉膛温度：670℃；
2.
2.1
1.天然气干、湿成分换算
①根据燃料温度20℃查表得g= 18.9 g/标m3(干空气),则
k= 100/(100+0.124×18.9)= 0.977
取q辐=500000 kJ/(m2h)，F≈B(H预上－2S)=3.132×（0.9－0.11）=2.5m2
加热段向预热段辐射的热量：Q辐=q辐F=500000×2.5=125×104kJ/h，则：
i预=i初+Δi预=20×0.4773+350=359.546 kJ/kg
④计算金属平均温度
设t1均＝611℃，查表得cp= 0.58895 kJ/(kg.℃)，则：
加热炉课程设计模版
1.
1．炉子生产率：P = 40t/h；
2．加热金属参数：加热钢种为40#碳素钢；料坯尺寸110×110×2800mm；加热初始平均温度为20℃；加热终了表面温度为1200℃；加热终了断面温差45℃；
3．燃料参数：预热温度设定为20℃；燃料种类设定为天然气；燃料成分见下表：
成分
CH4
S预= 0.9× = 0.9× m
3.计算炉气中CO2和H2O（汽）分压
PCO2= 8.63/100 = 0.0863大气压
PH2O= 19.11/100 = 0.1911大气压
4.预确定各段炉气温度
1设加热段炉气温度比金属加热终了时其表面温度高60℃，即
tg加= t表终+ 60 = 1200+60 =1260℃
1.预定炉膛主要尺寸：
①炉膛高度B。对于中型连续加热炉，假设H=550㎏/(m3.h.K4),则
，取n=1，a=0.166。.
则B=nl+(n+1)a=1×2.8+2×0.166=3.132m, B/0.116=27,整数，符合耐火砖条件。所以取B为3132mm。
②炉膛各段高度。查表，对燃气大型加热炉，取H预上＝900mm，H加上= 1600mm。
根据t3均=1168.5℃，查表40#钢导热系数a=0.021m2/h,透热深度（双面加热）S=0.11/2=0.055,
⑵计算毕渥数Bi，给热系数
⑶计算函数值
由F0=1.67，Bi=0.78查表得
所以，
②计算金属表面热流q表2
③计算金属断面温差
设t2均=1120，则查表得40#钢坯的导热系数为102kJ/(m2.℃.h)
=35124B +4400.8B +2235200= 39524.8B +2235200kJ/h
2.炉膛热支出Q出
①加热金属带出的物理热Q产
查表t产= 1168.5℃时c产= 0.6850kJ/(kg.℃)；t料= 20℃时c料= 0.4703kJ/(kg.℃)；所以，Q产=P(c产t产-c料t料)=40000×(0.685×1168.5-0.4703×20)=31.64×106kJ/h
1.计算3界面处金属加热有关参数
金属表面温度t表终= 1200℃；
金属断面温差设为Δt终= 45℃；
①计算金属断面平均温度
该处为单面加热，所以金属断面平均温度近似为
t均3=t表终－0.7Δt终=1200－0.7×45=1168.5℃
②计算金属表面热流q表3
查表得1168.5℃时40#钢的导热系数为28.996×36=104kJ/(m2.h.℃)
②出料炉门：炉门宽度B出=5×0.116=0.580m（摆放5块料坯）；炉门高度H出=0.420m(3倍料坯厚+拱顶高)；数量：2个（两侧各一个，对开）。
③操作炉门：(宽)464×（高）450mm；数量：4个（实底床两侧各2个）。
④人孔：高为车间地平面上100mm；尺寸（宽）580×（高）800mm；180度拱顶。
③计算加热段炉气温度tg3
注：计算结果与假设加热段各温度相差较小，所以不必重新设定和计算，故取tg3=1258℃。
2.计算2界面处金属加热有关参数
设炉气温度tg2=tg3=1258℃，求金属表面温度t表2、断面温度Δt2和表面热流q表2。
①计算该处金属表面温度t表2
⑴计算傅里叶准数F0
按经验取实底床长度L床=4.0m，查表得20℃时40#钢的密度ρ=7853kg/m3.
设加热段流入预热段的废气温度1258℃，查表得，当t空=350℃时，C空=1.296kJ/(Nm3.℃)；T废加=1258℃时,Cg2=1.588 kJ/(Nm3.℃)；则
③计算金属在预热段的热焓增量
根据t均3=1168.5℃，查表算得40#钢比热：cp=0.6850 kJ/(kg.℃)得：
Δi总＝Δi终－Δi始＝1168.5×0.6850－20×0.4773＝790.9 kJ/kg
②支撑水管：中心距b=2320mm；根数m=10524/2320=4.5,取为5根；结构为单根横水管中间加一根水管立柱结构；规格横水管Ф127×20mm，立柱水管Ф121×20mm。
5.炉子结构和操作参数
①有效炉底面积：F效=L效.B=28.517×3.132=89.32m2
②钢压炉底面积：F钢=L效.LM=28.517×2.8=79.85m2
4.计算0界面处金属加热有关参数
金属表面温度t表0=20℃；炉气温度tg1= 670℃；
计算金属表面热流q表0
5.计算各段平均热流
①预热段平均热流：
②双面加热段平均热流：
6.计算各段金属加热时间
①预热段金属加热时间：
②双面加热段金属加热时间：Δi加=i加–i预=767-359=408kJ/kg
则
3实底床加热段上金属加热时间：由前面计算所得
③炉膛各段长度。设均热段长度L均，加热段长度为L加，预热段长度为L预。