正应如此。工业炉设计中必须做好结构与操作之间,生产指标之间,以及各热工过程之间的相互配合。工业炉的热工属性(燃料消耗量及其各部分的分配、
正应如此。工业炉设计中必须做好结构与操作之间,生产指标之间,以及各热工过程之间的相互配合。工业炉的热工属性(燃料消耗量及其各部分的分配、空气需求量及其各部分分配、炉门的开启方式等)和结构(外部特征、尺寸、筑炉材料的选择等)的变更,都会直接影响炉内的热工过程(包括炉内温度、燃烧及气流运动等)。
生产质量和能源消耗作为检验设计出来的新工业炉的性能好坏的直接参数,而这其中最大的影响因素则是原始设计合理以及是否始终符合各种设计原理。最后,工业炉设计还应该考虑工业炉在实际使用过程中所产生的问题和在工业炉实际使用过程中得到的技术参数与设计时做出比对,是否有差异,并找出差异的根源,并且在下一次设计中考虑进去,这样就可做到一次比一次更加完善。
1.1热能
热能又称热量、能量等,它是生命的能源。就像蒸汽机需要烧煤、内燃机需要用汽油、电动机需要用电一样。人的每天劳务活动、体育运动、上课学习和从事其他一切活动,以及人体维持正常体温、各种生理活动都要消耗能量。人体的热能来源于每天所吃的食物,但食物中不是所有营养素都能产生热能的,只有碳水化合物、脂肪、蛋白质这三大营养素会产生热能。
电能虽然可以很好的控制炉温制度、废气排放等优势,但由于成本过高,
只在很少的工业炉中得到使用。现在大多数工业炉还是使用化石燃料作为主要的能源。燃料主要有固态的燃料、液态的燃料和气态的燃料三类,三类燃料在实际应用中要考虑燃料来源、使用地点、国家燃料政策和环保政策等情况,对燃料选择做出深层次的分析,最后还应对燃料当地燃烧状况有大致判断。
气态燃料它相对于固态燃料和液态燃料而言所具有的优点有:在根据不同热值需求可以比较轻松地配置出匹配的气体燃料;由于国内现阶段没有大规模使用,价格相对比较低,便于运输;燃烧所需空气较少,燃烧充分,燃烧易于控制,方便进行自动化设计,排放废气、废料、废液相对较少;当需要较高炉温时,煤气方便预热和空气预热相配合可以有效提高炉温;气态燃料相对于固
态燃料和液态燃料更加符合环保要求,即使不合规定也可在燃烧前做净化处理,燃烧产物中含有的有害成分也较少;设备结构更简单,可以在炉外进行燃料和空气的混合,在炉内直接燃烧,使燃烧更加充分,并且可以根据不同的温度要求和燃烧环境要求进行适当的调节。
气态燃料也存在着一些缺点:除了一些大型企业和特殊企业有高炉、焦炉煤气或具有天然气源的地区之外,要么使用自产的人造气体,要么得使用城市煤气,使得气态燃料的成分不稳定波动较大,不利于燃烧控制;气态燃料长距离输送和贮存过程中都需要在高压中进行,使得运输和储藏都存在问题,气态燃料的使用对气源情况要求较高;在使用过程中煤气中毒和煤气爆炸要特别注意。
本次设计任务书中设定的燃料是发生炉煤气。
1.2炉型
炉型的选择需要对工业炉种类、燃料种类、装出料形式、料坯在炉内受热情况和空间布局等具体情况综合考虑。除此之外,还应该对生产车间、生产方式和料坯的加热过程有一定的了解,也能会有几个方案可以选择。当然参考现有炉型选择也不外乎是一种可行的方案。
物料的受热要尽可能的均匀和高效,这就要求受热面要尽量多,尽量均匀。多面加热的物料的温度曲线将更符合我们制定的温度制度。这对于热处理炉来讲将是设计成功与否的关键所在,但这还要和具体炉型选择相匹配,可能会受到一些限制。物料在工业炉的燃料选择与工业炉的炉型和坯料在工业炉内的加热位置会有着直接的关系。