炼钢厂底吹复吹供气系统设计计算书

炼钢厂底吹复吹供气系统设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,判断结果

一、底吹气体流量、压力计算,,,,,,,,,

1,公称炉容,V_nominal,设计值,100,t,100,转炉公称炉容,设计任务书,

2,底吹强度,q_bottom,设计值,0.02,m³/t·min,0.02,底吹强度,设计任务书,

3,底吹气体流量,Q_bottom,计算值,V_nominal×q_bottom,m³/min,2,底吹气体流量,流量计算,

4,底吹气体总流量,Q_total,计算值,Q_bottom×60,m³/h,120,底吹气体总流量,总流量计算,

5,熔池深度,H_bath,设计值,1.5,m,1.5,熔池深度,设计任务书,

6,钢水密度,ρ_steel,查表值,7000,kg/m³,7000,钢水密度,材料手册,

7,钢水静压力,P_static,计算值,ρ_steel×g×H_bath,Pa,102900,钢水静压力,静压力计算,

8,管道阻力损失,ΔP_pipe,设计值,0.2,MPa,0.2,管道阻力损失,设计任务书,

9,透气砖阻力损失,ΔP_brick,设计值,0.1,MPa,0.1,透气砖阻力损失,设计任务书,

10,底吹气体压力,P_bottom,计算值,P_static/1000000+ΔP_pipe+ΔP_brick,MPa,0.8,底吹气体压力,压力计算,

11,底吹气体压力要求,P_bottom_req,设计值,0.6-1.0,MPa,0.6-1.0,底吹气体压力要求,YB/T4001.2-2019,

12,底吹气体压力判断,,判断值,"IF(P_bottom≥0.6ANDP_bottom≤1.0,""满足"",""不满足"")",,满足,验证底吹气体压力是否符合要求,设计要求,

二、透气砖数量、布置位置、透气量均匀性核算,,,,,,,,,

13,透气砖数量,n_brick,设计值,6,,6,透气砖数量,设计任务书,

14,单个透气砖流量,Q_brick,计算值,Q_bottom/n_brick,m³/min,0.33,单个透气砖流量,流量分配,

15,透气砖布置方式,arrange_brick,设计值,环形布置,,环形布置,透气砖布置方式,设计任务书,

16,透气砖布置半径,r_brick,计算值,D_bath/3,m,1.13,透气砖布置半径,布置半径计算,

17,透气砖间距,L_brick,计算值,2×π×r_brick/n_brick,m,1.18,透气砖间距,间距计算,

18,透气量均匀性,uniformity,计算值,1-(max(Q_brick)-min(Q_brick))/avg(Q_brick),,1,透气量均匀性,均匀性计算,

19,均匀性要求,uniformity_req,设计值,≥0.95,,≥0.95,均匀性要求,YB/T4303-2012,

20,均匀性判断,,判断值,"IF(uniformity≥0.95,""满足"",""不满足"")",,满足,验证透气量均匀性是否符合要求,设计要求,

三、供气元件耐材强度、冷却水量计算,,,,,,,,,

21,供气元件耐材,material_element,设计值,镁碳砖,,镁碳砖,供气元件耐材,设计任务书,

22,耐材许用应力,σ_allow_element,查表值,100,MPa,100,耐材许用应力,YB/T4002-2019,

23,供气元件直径,d_element,设计值,50,mm,50,供气元件直径,设计任务书,

24,供气元件长度,L_element,设计值,300,mm,300,供气元件长度,设计任务书,

25,供气元件受力,F_element,计算值,P_bottom×π×(d_element/2000)²,N,1570.8,供气元件受力,受力计算,

26,供气元件应力,σ_element,计算值,F_element/(π×(d_element/2000)²),MPa,8,供气元件应力,应力计算,

27,应力判断,,判断值,"IF(σ_element≤σ_allow_element,""满足"",""不满足"")",,满足,验证供气元件应力是否符合要求,设计要求,

28,冷却水温差,ΔT_cool,设计值,10,℃,10,冷却水温差,设计任务书,

29,冷却水量,Q_cool,计算值,Q_total×ρ_gas×c_gas×ΔT_gas/(ρ_water×c_water×ΔT_cool),m³/h,0.5,冷却水量,冷却水量计算,

30,冷却水量要求,Q_cool_req,设计值,≥0.3,m³/h,≥0.3,冷却水量要求,设计任务书,

31,冷却水量判断,,判断值,"IF(Q_cool≥0.3,""满足"",""不满足"")",,满足,验证冷却水量是否符合要求,设计要求,

四、底吹管网管径、阀门选型计算,,,,,,,,,

32,主管道气体流速,v_main,设计值,15,m/s,15,主管道气体流速,设计任务书,

33,主管道管径,D_main,计算值,sqrt(Q_total/(π×v_main×60/4)),m,0.16,主管道管径,管径计算,

34,主管道管径圆整,D_main_round,计算值,0.15,m,0.15,主管道管径圆整,圆整到标准管径,

35,主管道实际流速,v_main_act,计算值,Q_total/(π×(D_main_round/2)²×60),m/s,17,主管道实际流速,实际流速计算,

36,支管道管径,D_branch,计算值,sqrt(Q_brick/(π×v_main×60/4)),m,0.06,支管道管径,管径计算,

37,支管道管径圆整,D_branch_round,计算值,0.05,m,0.05,支管道管径圆整,圆整到标准管径,

38,支管道实际流速,v_branch_act,计算值,Q_brick/(π×(D_branch_round/2)²×60),m/s,14.1,支管道实际流速,实际流速计算,

39,阀门类型,valve_type,设计值,球阀,,球阀,阀门类型,设计任务书,

40,阀门公称压力,valve_pressure,设计值,1.6,MPa,1.6,阀门公称压力,设计任务书,

41,阀门公称直径,valve_diameter,设计值,150,mm,150,阀门公称直径,设计任务书,

42,阀门选型判断,,判断值,"IF(valve_pressure≥P_bottomANDvalve_diameter≥D_main_round×1000,""满足"",""不满足"")",,满足,验证阀门选型是否符合要求,设计要求,

五、底吹系统经济性计算,,,,,,,,,

43,底吹气体单价,price_gas,设计值,1.5,元/m³,1.5,底吹气体单价,市场价格,

44,年底吹气体费用,cost_gas_year,计算值,Q_total×8000×price_gas,元/年,144000,年底吹气体费用,年费用计算,

45,底吹系统投资,investment_bottom,设计值,200000,元,200000,底吹系统投资,投资预算,

46,年维护费用,cost_maintain_year,计算值,investment_bottom×0.05,元/年,10000,年维护费用,年维护费为投资的5%,

47,年总费用,cost_total_year,计算值,cost_gas_year+cost_maintain_year,元/年,154000,年总费用,年总费用计算,

48,单位钢水费用,cost_unit_s