汽化冷却计算书

汽化冷却计算书一、已知条件推钢式加热炉的加热能力：额定产量：120t/h（标准坯、冷装）；加热炉的主要尺寸：炉子有效长度：27500mm，砌砖总长度28500mm，炉子内宽：8000mm，炉墙砌砖厚度500mm，坯料规格：1501807500mm；钢坯常温入炉，出炉温度1250，端进侧出，燃料为高炉煤气，热值730 4.18KJ/Nm3。炉子控制分为三段均热段、第二加热段和第一加热段。现请为该炉子作炉底水管的汽化冷却系统设计。、炉子状况1. 纵水管采用4根14625钢管, 横水管采用11根14636钢管, 每根横水管采用3根“T“型，支撑水管管径为14625，芯管603.5。水管包扎形式：横水管和立柱绝热包扎：硅酸铝耐火纤维毡20mm，自流浇注料60mm 。纵水管绝热包扎：复合包扎砖80mm 。炉子砌体总长28500mm，砌体总宽9000mm 。 第一加热段，温度8501200。长度：9866mm。第二加热段，温度1300。长度：9280mm。均热段， 温度1300。长度：8354mm。采用自然循环。设计范围：汽包至炉底水管所有的上升、下降管。设计要求：采用自然循环，集中下降、单独上升，汽包平台标高+9300。汽化冷却汽包和平台利旧，自控系统利旧，将汽包液位、压力信号连接在上位机画面上。附图：汽化冷却系统图、汽化冷却布置图及炉体图。2、 蒸汽压力及温度的确定：蒸汽压力：0.785MPa 温度：174.5（0.8MPa）3、 热负荷计算1. 热强度计算：不绝热炉底管的热强度对纵炉底管和单横炉底管q1=2.5(t+273)/1004千卡/小时.米2a. 预热段 （取平均温度950）q1=2.5(950+273)/1004 =55930.13千卡/小时.米2b.加热段、均热段 （取平均温度1250）q1=2.5(1250+273)/1004 =.6千卡/小时.米2绝热炉底管的热强度对纵炉水管q3=(55t-18600) 千卡/小时.米2则纵炉水管 预热段 q3=33650 千卡/小时.米2 加热段、均热段 q3=69640千卡/小时.米2对单横炉水管 q4=16.8t 千卡/小时.米2 预热段 q4=15960千卡/小时.米2 加热段、均热段 q4=21840千卡/小时.米22. 热负荷计算：对纵炉底管 Q1=KrpKtlAq1+(1-Ktl)Aq3千卡/小时式中：A-该段炉底管的外表面积 米2 Krp-受热偏差系数Krp 按P14页表2-4选取。 Ktl-脱落系数，不绝热的炉底管Ktl =1.0。绝热的炉底管：当计算最小热负荷时，Ktl =0。当计算最大热负荷时，Ktl 按P14页表2-5选取。 表2-4 受热偏差系数Krp 炉底管情况受热偏差系数Krp 的数值最大平均最小绝热层部分脱落1.151.00.85不绝热或炉役初期不考虑绝热层脱落1.11.00.9表2-5 脱落系数Ktl 炉温区域炉底管类别纵炉水管横炉水管高温段（1100）0.80.2低温段（1100）0.40.1计算中所需数据纵炉水管 管径14625 4根 管表面积0.M2/M。 预热段长度：9.866米 高温段：17.634米 管段在炉内有效长度27.5米。横炉水管 管径14636 11根 管表面积0.M2/M。 预热段：5根 高温段：6根 管段在炉内有效长度8.0米。纵水管热负荷计算 Q1=KrpKtlAq1+(1-Ktl)Aq3 千卡/小时炉役初期不考虑绝热层脱落（此时冷水带走热量较少） Q1=1.1Aq3 =1.10.9.866336500.17.63452900 =.76千卡/小时 Q1=1.0Aq3 =.51千卡/小时 Q1=0.9Aq3 =.26千卡/小时绝热层部分脱落 Q1=KrpKtlAq1+(1-Ktl)Aq3 =1.150.40.9.866559300.60.9.866336501.150.80.17.634.60.20.17.63452900=.4千卡/小时 Q1平均=KrpKtlAq1+(1-Ktl)Aq3 =.9千卡/小时 Q1最小=KrpKtlAq1+(1-Ktl)Aq3 =.4千卡/小时横水管热负荷计算 Q2=KtlAq1+(1-Ktl)Aq4 千卡/小时低温段 Q2=KtlAq1+(1-Ktl)Aq4 =0.13.669385559300.93.66938515960 =.08 千卡/小时高温段 Q2=KtlAq1+(1-Ktl)Aq4 千卡/小时 =0.23.669386.60.83.66938621840 =.2 千卡/小时则横水管总热负荷 Q2=.3 千卡/小时当计算最小热负荷时， Ktl=0则Q2=Aq4 =3.669385159603.66938621840 =.08千卡/小时总热负荷纵水管最大热负荷Q1= .6千卡/小时纵水管最小热负荷Q1= 千卡/小时横水管最大热负荷Q2= .3千卡/小时横水管最小热负荷Q2= .08千卡/小时汽化冷却装置总热负荷Qmax= .9千卡/小时Qmin= .1千卡/小时4、 蒸发量计算D=Qz/1000(i”-ig) 吨/时D-蒸发量Qz-汽化冷却装置的总热负荷i”-汽包压力下的饱和蒸汽焓ig-给水焓则Dmax=.9/1000(661.9-20) = 11.3吨/时Dmin=.1/1000(661.9-20) = 5.0吨/时5、 循环管道、集管内径的确定循环管道与炉底管内径的比值按下表值选取；ds/dzds/dhdx/dzdx/dh1.35-1.751.1-1.51.15-1.651-1.25ds -上升管内径dx-下升管内径dz-纵水管内径 96mmdh-横水管内径 74mmds =（1.36-1.75）dz=129.6-168mm 取纵水管上升管1595ds =（1.1-1.5）dh=81.4-111mm 取横水管上升管1334集管与炉底管的流通截面积的比值按下表值选取；Fsj/FzFsj/FhFsj/FzFsj/Fh1.60.95-1.150.85-1.20.7-1.2则下降集管取2739。六、循环可靠性计算 计算总循环流量 汽包水欠焓 i=(i-ig)/Kx=(i-ig)Qx/1000(i”-ig )Gx 查表4-1 i=7.8250 假设K=40i=(176.5-20)/40=3.9125根据上式计算出 Gx=452.48吨/时。各回路临界循环流速及循环流量计算结果 回 路 编 号 压力P(公斤/厘米2绝对） P0.25 管径 d（毫米） d0.76 热强度 q（千卡/时.米2） q0.42临界循环流速ij(米/秒）临界循环流量Gij(吨/时）纵水管191.732059630.1.6128.960.6917.98纵水管291.732059630.176269.63112.350.6015.63横水管(低温区)91.732057426.3443089.7388.400.426.5横水管(高温区)9