工业炉设计

工业炉设计规定范文工业炉设计规定一、设计原那么 1. 一般规定 1.1 加热炉设计应符合《一般炼油装置用火焰加热炉》（SH/T3036）的规定；余热锅炉设计应符合《锅炉平安技术监察规程》（TSG G0001）。

1.2 如果加热炉数据表是专利商提供或专利商有特殊规定，应采用专利商规定。

2. 炉型选择 2.1 加热炉炉型应根据热负荷大小、被加热介质的性质和运转周期等工艺操作要求、满足长周期运转、便于和检修、投资少的原那么，并结合场地条件进行选择。

2.2 设计热负荷小于1MW时，宜采用纯辐射圆筒炉；设计热负荷为1MW~30MW时，宜选用立式圆筒炉，设计负荷大于30MW时，应通过技术经济比照选用圆筒炉、箱式炉或其他有成熟设计、应用实例的炉型。

2.3 被加热介质重度大、易结焦、管内为汽液两相的管式炉（如加氢裂化及渣油加氢反响进料炉等）宜选用水平管立式炉。

2.4 炉管昂贵，要求提高炉管外表利用率，或要求缩短流程长度以减少压降、停留时间及管内结焦的管式炉（如焦化炉、沥青炉等），宜选用单排管双面辐射的炉型。

2.5 被加热介质为气相，流量大且要求压降小时（如重整反响进料炉），宜选用U型或倒U型盘管结构的箱式炉。

3. 余热回收 3.1 各加热炉的对流室应优先考虑加热装置内的物流，以减少这些物流的换热设备热负荷。

3.2 在技术、经济合理的条件下，应最大可能利用烟气余热来预热燃烧用空气，以减少燃料的消耗。

3.4 应优先采用装置中过剩蒸汽、低温热水、以及其他低温热源等预热环境空气作为预热器防露点腐蚀的措施，前置空气预热温度在最冷月平均温度下不宜低于40℃。

3.5 加热炉空气预热系统用通风机，宜选用变频调速电机驱动。

3.6 加热炉带有空气预热系统的流程图宜符合工程文件的规定。

4. 火焰监测工艺介质加热炉的燃烧器均设主火焰检测器，以检测主火焰的燃烧或熄灭，并参与和连锁。

硫磺回收装置的酸性气燃烧炉和尾气燃烧炉应设置火焰检测器。

目录序言 (3)热处理电阻炉设计 (5)一．设计任务 (5)二．炉型的选择 (6)三．确定炉体结构和尺寸 (6)1．炉膛尺寸的确定 (6)2．炉衬材料及厚度的确定 (6)四．砌体平均表面积计算 (7)1．砌体外廓尺寸 (7)2．炉墙平均面积 (7)3．炉底平均面积 (8)4．炉顶平均面积 (8)五．计算炉子功率 (8)1．根据经验公式计算炉子功率 (8)2．根据热平衡计算炉子功率 (9)1)加热工件所需的热量Q件 (9)2)通过炉身的热损失Q散 (9)3)整个炉体的散热损失 (15)4)开启炉门的辐射损失 (15)5)开启炉门溢气损失 (16)6)加热控制气体所需热量Q控 (17)7)其它热损失 (17)8)热量总支出 (17)9)炉子的安装总功率 (17)六．炉子热效率计算 (17)1. 正常工作时的效率 (18)2. 在保温阶段，关闭炉门时的效率 (18)七．炉子空载功率计算 (18)八．空炉升温时间计算 (18)1．炉墙及炉顶蓄热 (18)2．炉底蓄热计算 (20)3．炉底板蓄热 (21)九．功率的分配与接线 (21)十．电热元件材料选择及计算 (22) (22)1．求1000℃时电热元件的电阻率t2．确定电热原件表面功率 (22)3．每组电热元件功率 (22)4．每组电热元件端电压 (22)5．电热元件直径与质量 (23)6．电热元件的总长度和总重量 (23)7．校核电热元件表面负荷 (23)8．电热元件在炉膛内的布置 (24)十一．使用说明 (25)十二．总结 (26)十三．参考文献 (27)序言电阻炉(resistance furnace)电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成。

炉体由炉壳、加热器、炉衬(包括隔热屏)等部件组成。

当电流通过电热体时，由于电热体本身的电阻而产生热效应，使电热体温度升高。

点儿提以辐射和对流的方式（主要是辐射的方式），把热量传给金属坯料，这种加热方式叫做间接电阻加热。

第二章 炉膛热交换计算炉膛热交换计算的主要目的是确定炉气经炉壁（炉顶、炉墙）到炉料的总导来辐射系数C 值，为金属加热计算提供必要的数据。

火焰炉炉膛热交换是一个相当复杂的过程，不仅辐射、对流和传导三种热交换方式可能同时存在，而且由于加热工艺、炉型结构及热工操作等原因，炉内各处的实际温度、炉气流速和炉压等都是不均匀的。

目前还不能对火焰炉炉膛热交换进行全面的定量分析和精确计算。

工程上应用的计算式都是根据火焰炉实际工况进行假设简化后的理想情况下得出的公式。

这些假设条件是：① 炉气充满炉膛，且在整个炉膛内的温度是均匀的。

炉气对于炉壁和炉料的辐射线和反射线在任何方向上的吸收率相等；② 炉壁和炉料表面温度都是均匀的；③ 炉气以对流传热方式传给炉壁的热流在数值上等于炉壁向外的散热。

在炉膛辐射热交换中炉壁只是辐射传热的中间体，既不获得热量也不失去热量，即炉壁的辐射差额热流等于零。

炉壁有效辐射等于炉气、炉料辐射给它的热量；④ 炉膛看作是一个封闭体系。

炉膛内炉料的加热是以辐射传热为主，还是以对流传热为主，主要取决于炉气温度和流动速度（炉料表面黑度也有相当影响）。

一般炉温在800℃以上，炉气呈自然流动，其传热方式是以辐射传热为主，对流传热所占比例不大；若炉气呈强制流动（如分室式快速加热炉），那么对流传热量就不能忽视（一般大于10％）。

对于炉温在700℃以下，且炉气为强制流动（如有风机搅拌），那么传热方式则以对流传热为主，辐射传热为辅。

火焰炉用于加热炉料的炉温一般高于800℃，且炉气通常为自然流动，所以炉膛热交换以辐射传热为主。

本章以辐射传热方式进行炉膛热交换计算。

2.1 炉膛对炉料辐射传热量的计算2.1.1 按炉气温度T g 计算传给炉料的热量 炉膛内辐射热交换计算可按下式进行：M4M4100100F T T C Q g gKM ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=表 kJ/h （2-1a ） 或 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=4M 4100100T T C q g gKM 表 kJ/(m 2·h) （2-1b ） 式中：C gkM —按炉气温度计算的导来辐射系数，kJ/(m 2·h ·K 4)；T g —炉气温度，K ；T M —炉料表面温度，K ；F M —炉料受热面积，m 2。

工业炉课程设计与实例一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工业炉的基本原理、设计和应用，培养学生分析和解决工业炉相关问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解工业炉的分类、工作原理和主要参数，掌握工业炉的设计方法和流程，了解工业炉在工业生产中的应用和前景。

2.技能目标：学生能够运用所学知识对工业炉进行分析和设计，具备解决实际工业炉问题的能力，能够撰写简单的工业炉设计方案。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识到工业炉在现代工业生产中的重要性，培养对工业炉技术和行业的兴趣和热情，树立正确的工程伦理观念。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括工业炉的基本原理、分类和参数，工业炉的设计方法和流程，以及工业炉在工业生产中的应用。

具体安排如下：1.工业炉的基本原理：介绍工业炉的工作原理，包括燃烧原理、传热原理和炉内气体流动原理。

2.工业炉的分类和参数：介绍不同类型的工业炉，如火焰炉、电炉和炉窑等，以及它们的主要参数和特点。

3.工业炉的设计方法和流程：讲解工业炉的设计方法和流程，包括炉子尺寸的确定、热负荷计算、炉子结构设计等。

4.工业炉的应用：介绍工业炉在各个行业的应用，如钢铁、铸造、化工等，以及工业炉的发展趋势。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标，将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法和实验法等。

具体方法如下：1.讲授法：通过讲解工业炉的基本原理、分类和参数，使学生掌握工业炉的基础知识。

2.案例分析法：通过分析实际工业炉设计案例，使学生掌握工业炉的设计方法和流程。

3.实验法：通过实验操作，使学生了解工业炉的工作原理和实际运行情况，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的工业炉教材，作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书：推荐学生阅读相关的工业炉专业书籍，以拓宽知识面。

3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，以生动、形象的方式展示工业炉的相关知识。

工业炉设计书籍
以下是一些关于工业炉设计的经典书籍：
1. 《炉的设计与操作》（作者：谢述麟）- 这是一本很好的入门书籍，介绍了炉设计的基本原理和操作。

2. 《燃烧器设计与应用》（作者：石井太一）- 该书讲解了燃烧器的基本原理和各种类型燃烧器的设计和应用。

3. 《工业炉设计》（作者：陈执东、张方舟）- 这本书详细介绍了工业炉的设计方法和设计程序，并提供了实例和案例分析。

4. 《热工装置设计》（作者：赵仰山、王之望、魏兵）- 该书对炉、窑、套管和锅炉等热工装置的设计进行了详细的描述，涵盖了热工装置设计的各个方面。

5. 《工程炉设计手册》（作者：陈志广、张豫如、黄银山）- 这本手册汇集了工业炉设计的实用资料和数据，提供了实际应用中需要的设计指南和参考。

以上是一些关于工业炉设计的书籍，适合工程师和学习相关专业的人参考使用。

如果需要进一步了解工业炉设计，建议根据个人的具体需求选择相应的书籍。

工业炉流体设计总结第一篇：工业炉流体设计总结新钢连续退火炉技术总结流体设计部分时间：新钢连续退火炉技术总结流体设计部分在新余钢铁连续退火炉项目中，我担任流体部分的设计协调人，此次是斯坦因（上海）工业炉公司第一次设计连续退火炉流体部分。

我的主要任务有：负责该项目脱盐水、冷却水设备和管道的总体设计并参与燃烧系统设备和管道的总体设计；安排设计任务给我的团队成员，完成整个炉区所有流体的详细设计；与其他设计小组（机械组、结构组、电器组）相互协调配合。

在总体设计期我就进入了该项目，与各设计小组商讨主要流体设备（泵、风机、大型阀门、膨胀节等）的流量、压力以及定位。

为完成总体设计，公司安排我到法国总部培训和技术交流，在近一个月的时间里，我与同事们相互讨论并确定了脱盐水水泵、水箱等设备的安放位置；脱盐水主管道的走向以及支管的布置方案；冷却水主管道的布设；加热段助燃风机、煤气站、废气风机的安装位置；空气主管道、煤气主管道、废气主管道的走向；烧嘴前（后称“嘴前”）阀组布设等总体设计。

我将讨论的内容归纳了一下，如下所述。

首先是脱盐水系统。

该系统有4台立式水泵，在讨论水泵安放位置过程中，我提出在满足钢结构荷载、水泵安装和拆卸的方便性、与主要用水设备的距离等条件下竟可能的提高水泵的安装位置，因为这样可以相对降低水泵的扬程从而降低能耗。

讨论水箱安放位置过程中，我提出在加大钢结构承载力的基础上将水箱落在现有钢结构上，这样可以减少单因水箱而增加的钢结构，同时可以增大炉区的操作空间。

经过多番讨论最后决定在+2.0m以上安装水箱和水泵。

其次是冷却水系统，该系统直接接厂房冷却水。

所以选择接入点（TOP）直接关系到主管道布局的合理性。

由于整个炉区跨度太大，而且流量也很大。

所以经过讨论我们决定采用前后两个TOP点。

这样不仅可以有效减少管道的压损从而保证了管道内的水压，同时可以分解流量使主管道管径缩小，有效的节省施工成本。

讨论主管道布设的过程中有几个难点，首先是主要用水设备分散，纵向相距近35米横向相距近170米；其次是管道布设需避开多处钢结构主梁、设备，同时还需考虑给电缆留有布设空间而且还需考虑是否影响到设备的安装与拆卸；最后还需考虑供水的安全性，避免立式炉顶部水管水头过低，低部水头过高。

107第八章 火焰炉设计计算实例火焰炉按炉料进出炉子的方式不同分为连续式炉和室式炉两大类。

其中连续式炉设计计算过程较复杂，涉及知识面较广，故本章主要以连续式加热炉为例，介绍设计方法与步骤。

8.1 连续式加热炉的炉型选择连续加热炉的炉型选择包括以下几个方面： （1）段数的选择连续加热炉按温热制度可分为二段、三段和多段。

二段连续加热炉由预热段和加热段组成，三段连续加热炉由预热段、加热段和均热段组成。

三段连续加热炉与二段连续加热炉比较有下列显著优点：① 允许加热段有更高的炉温，可实现强化加热，提高炉子生产率； ② 因有均热段，料坯出炉时端面温差较小，加热质量高；③ 三段连续加热炉可按二段制度操作，以适应炉子生产率较大变化的要求。

因此，在炉子设计时应尽量采用三段连续加热炉。

但对于料坯尺寸较小或生产率不高的情况，就没有必要采用三段式炉型。

一般当料坯厚度δ<100mm 时，采用二段连续加热炉；当δ=100~200mm ，最好采用三段连续加热炉，也可采用二段连续加热炉；当δ>200mm 时，一般都采用三段连续加热炉。

所以在设计时应依具体工艺条件而定。

多段连续加热炉是在三段炉型基础上发展起来的，其主要优点是可提高炉子生产率、保证加热质量，并具有更大的操作灵活性，适应炉子生产率在更大范围内变化。

现代大型连续加热（推钢式或步进式）多采用多段连续加热炉。

但由于该炉型造价较高、热效率较低，所以当炉长小于25~30m 时，则没有必要采用。

（2）单面加热或双面加热的选择双面加热比单面加热具有更高的炉子生产率，良好的加热质量。

所以绝大多数连续加热炉都采用双面加热方式。

在料坯厚度较小（δ<60mm ）的情况下，加热时料坯上下表面温差不大，可不采用下加热（要求生产率较高时亦可采用双面加热）。

另外，对于厚度虽然较厚（δ>60mm ），但长度较短（l <1000mm ）的料坯，因支撑结构困难，下加热作用不大，所以不宜采用下加热。

简述工业电炉的设计简述工业电炉的设计1)电加热原理：当电流在导体中流过时，因为任何导体均存在电阻，电能即在导体中形成损耗，转换为热能，按焦耳楞次定律：Q＝0．2412 Rt．．．．．．，．．．．．．．．(1—1)Q—热能，卡；I一电流，安9R一电阻，欧姆，t一时间，秒。

按上式推算，当1千瓦小时的电能，全部转换为热能时Q＝(0．24×1000×36000)／1000=864千卡。

在电热技术上按l千瓦小时＝860千卡计算。

电炉在结构上是使电能转换为热能的设备，它能有效地用来加热指定的工件，并保持高的效率。

(2)分类：电阻炉按热量产生的方法不同，可分为间接加热式和直接加热式二大类。

间接加热式电阻炉、就是在炉子内部有专用的电阻材料做的发热元件。

电流通过加热元件时产生热量，再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。

直接加热式电阻炉，电源直接接在所需加热的材料上，使强大的电流直接流过所需加热的材料而使材料自己发热达到加热效果。

工业电阻炉，大部分是采用间接加热式的，只有一部分因加热工艺人的特殊需要而采用直接加热式。

(3)用途：工业电阻炉的主要用途是供机械工业对原材料、毛坯、机械另件加热用。

如板材轧制前的坯料加热，锻件的加热。

机械另件及半成品的热处理以改善其机械性能，如进杆淬火、回火、退火、正火、气体渗碳、氮化等。

亦有用于烧结、钎焊，部份电阻炉用于低熔点金属的熔炼及陶瓷玻璃工业的加热。

(4)主要的技术特性：电阻炉消耗电能转换来的热能．一部分由电炉构筑材料及传热的各种因素而散失到空间去了，另一部分则用于对炉内工件的加热，前面的一部分形成了电炉损失功率，后一部分形成了电炉有效功率。

当电炉开始升温时，炉内砌砖体大量地吸收热量，以提高本身温度，在停炉冷下来时又把这一部分热量散失到空间去；这一部分形成炉体蓄热损失。

一台先进的电炉应具有低的空炉损失及高的有效功率。

较少蓄热相失。

空炉损失的大小是衡量电炉效率好坏的重要指标，空炉损失小的电炉，可以得到高的技术生产率及低的单位电能消耗比。