(完整版)管式加热炉的热量各参数的计算和确定(下)

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。

加热管热量计算公式在开始介绍加热管热量计算公式之前，我们先了解一下加热管的基本原理和结构。

加热管通常由加热元件、绝缘层和外壳组成。

加热元件可采用电阻丝或电热合金丝，通过通电产生热量。

绝缘层用于隔离加热元件和外壳，以防止热量散失和触电危险。

外壳则提供机械保护和散热功能。

要计算加热管的热量，需要考虑以下几个因素：加热元件的功率、使用时间、环境温度和加热管的散热损失。

根据热传导原理，热量的传递取决于温度差和传热系数。

下面我们来逐步介绍加热管热量计算公式。

我们需要确定加热元件的功率。

加热元件的功率通常在产品规格中标明，单位为瓦特（W）。

功率越大，加热管产生的热量就越多。

我们需要知道加热管的使用时间。

使用时间单位可以是小时（h）或分钟（min），根据具体情况选择合适的单位。

然后，我们需要考虑环境温度对热量传递的影响。

环境温度指的是加热管所处的环境的温度，单位通常为摄氏度（℃）。

环境温度越高，加热管散热损失就越大，产生的热量也就越少。

我们需要考虑加热管的散热损失。

加热管的散热损失包括对流散热和辐射散热两部分。

对流散热是指通过加热管表面与周围介质（如空气或液体）的热传递，其大小取决于对流传热系数和温度差。

辐射散热是指通过加热管表面的辐射热传递，其大小取决于辐射传热系数和温度差。

加热管的热量计算公式可以表示为：热量 = 功率× 使用时间 - 散热损失其中，热量的单位为焦耳（J）或千焦（kJ），功率的单位为瓦特（W），使用时间的单位为小时（h）或分钟（min）。

在实际应用中，根据加热管的具体参数和使用条件，我们可以通过测量加热管表面的温度和环境温度来计算散热损失，并代入上述公式中进行计算。

需要注意的是，加热管的热量计算公式是一个近似值，实际使用中可能会受到多种因素的影响，如材料的热导率、加热管的形状和尺寸等。

因此，在实际应用中，我们还需要根据具体情况进行修正和调整，以保证计算结果的准确性。

加热管的热量计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的影响。

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。

管式加热炉的热量各参数的计算和确定在前面我们已经介绍了管式加热炉的一些基本概念和热量参数的计算与确定，包括燃气燃烧热效率、传导传热系数和辐射传热系数的计算方法。

接下来继续介绍其他热量参数的计算与确定。

首先是管式加热炉的热损失。

热损失指的是炉壁和烟道中的热量损失，它们会导致加热炉的热效率下降。

炉壁的热损失可以通过炉壁的传导传热计算得到，公式如下：炉壁热损失=(T_f-T_a)/R_w其中，T_f为炉内壁温度（K），T_a为炉外壁温度（K），R_w为炉壁导热系数（W/m^2K）。

烟道的热损失可以通过烟道的散热公式计算得到，公式如下：烟道热损失=Q_g*C_g*(T_g-T_a)其中，Q_g为燃气流量（kg/s），C_g为燃气的比热容（J/kgK），T_g为燃气出口温度（K），T_a为大气温度（K）。

其次是管式加热炉的燃气进口温度。

燃气进口温度对加热炉的热效率影响较大。

一般来说，燃气进口温度越高，炉壁会受到更高的温度冲击，容易造成炉膛内部结构的破坏。

因此，燃气进口温度一般控制在一定范围。

最后是管式加热炉的炉膛温度。

炉膛温度对加热炉的生产效率和产品质量有很大影响。

一般来说，炉膛温度过低会导致加热不均匀，产品质量下降；而炉膛温度过高则会导致燃烧不完全，燃气的利用率降低。

炉膛温度的确定可以通过燃气进口温度、燃气流量和传热时间计算得到，公式如下：炉膛温度=[(Q_g*H_c*T_g)+(Q_p*H_p*T_p)]/(Q_g*H_c+Q_p*H_p)其中，Q_p为介质流量（kg/s），H_c为燃气的比热容（J/kgK），T_p为介质进口温度（K），H_p为介质的比热容（J/kgK）。

综上所述，管式加热炉的热量各参数的计算和确定需要考虑燃气燃烧热效率、传导传热系数、辐射传热系数、热损失、燃气进口温度和炉膛温度等因素。

通过对这些参数的计算和调整，可以提高加热炉的热效率和生产效率，同时保证产品质量。

发热管发热量计算公式加热管作为电热元件，其功率的计算公式对我们来说是非常重要的。

下面为大家介绍一下加热管具体计算公式。

字母含义 P：电功率 U：电压 I：电流 W：电功 R：电阻 T：时间⑴加热管串联电路电流处处相等 I1=I2=I总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2U1：U2=R1：R2总电功等于各电功之和 W=W1+W2W1：W2=R1：R2=U1：U2P1：P2=R1：R2=U1：U2总功率等于各功率之和 P=P1+P2⑵加热管并联电路总电流等于各处电流之和 I=I1+I2各处电压相等 U1=U1=U总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R1R2÷（R1+R2）总电功等于各电功之和 W=W1+W2I1：I2=R2：R1W1：W2=I1：I2=R2：R1P1：P2=R2：R1=I1：I2总功率等于各功率之和 P=P1+P2⑶同一用电器的电功率①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方2．有关电路的公式⑴电阻 R①电阻等于材料密度乘以（长度除以横截面积） R=密度×（L÷S）②电阻等于电压除以电流 R=U÷I③电阻等于电压平方除以电功率 R=UU÷P⑵电功 W电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT（普式公式）电功等于电功率乘以时间 W=PT电功等于电荷乘电压 W=QT电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I×IRT（纯电阻电路）电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U?U÷R×T（同上）⑶电功率 P①电功率等于电压乘以电流 P=UI②电功率等于电流平方乘以电阻 P=IIR（纯电阻电路）③电功率等于电压平方除以电阻 P=UU÷R(同上)④电功率等于电功除以时间 P＝W：T⑷电热 Q电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=IIRt（普式公式）电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIT=W（纯电阻电路）。

管式加热炉的热量各参数的计算和确定（上）无锡凤谷工业炉计算热效率η1和综合热效率η2时，各参数按下列公式或规定来计算和选取。

（1）有效热量管式炉的有效热量也称热负荷。

它是由管式炉加热的各种被加热介质(例如油料、蒸汽、锅炉给水等)的热负荷的总和，而各被加热介质的热负荷等于其重量流量乘以其在体系出入口处状态下的热焓差，即:当体系中有烟气余热锅炉(图2-10)时，有效热量中应包括余热锅炉的热负荷(Q`2一Q`1)。

这部分热负荷虽然可以按（2一61)式。

由水或蒸汽等介质的焓升求出，但更方便的方法是计算烟气进人和离开余热锅炉时的一焙降，即:式中q c 、q1——烟气进入和离开余热锅炉的热焓与燃料低热值之比。

根据烟气进入和离开余热锅护的温度和过剩空气系数从图2一1}或14中查得。

对于图2一12所示的冷进料、热油预热空气系统，当冷进料热负荷大于热油式空气预热器热负荷(Q cl> Q R)时，其差值(Q Cl-Q R)应计入有效热量。

当被加热介质在体系中有吸热化学反应时，其反应热也应计人有效热量。

对于一个确定的体系，无论是热效率η1，还是综合热效率η2，其有效热的计算都是一样的。

（2）供给热量热效率η1和综合热效率η2的供给热量是不相同的。

对于热效率η1，其供给热量一般包括下列各项中的一项或几项:①燃料低发热值Q1;②燃料带入的体系的显热;③雾化蒸汽带入的显热;④燃烧空气带入的显热；⑤被加热介质在体系中有放热化学反应时的反应热等。

由于管式炉在目前和将来的一段较长时间内，不能将排烟温度降到水蒸气凝结温度以下，水蒸气的汽化潜热不能被利用，因此热效率计算中采用燃料的低热值，而不采用高热值。