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3.2 炉子热平衡及燃料消耗——区域热平衡和全炉热平衡在线视频

下一节:3.3 炉子热平衡及燃料消耗——热量有效利用系数和热量利用系数

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3.2 炉子热平衡及燃料消耗——区域热平衡和全炉热平衡课程教案、知识点、字幕

下面我们学习一下第二小节

区域热平衡与全炉热平衡

以炉子为研究对象 很好理解

全炉热平衡

就是炉子其它相互独立的

区域热平衡之和

如果我们假定

某加热炉是由炉膛和空气预热器

两部分组成

那么 这个加热炉的全炉热平衡就等于

炉膛热平衡加上预热器的热平衡

下面我们就以这样一种加热炉为例

进行讨论

首先 以炉膛区域为研究对象

来推导炉膛热平衡

为了分析问题的实质

将炉膛划分为两个区域

炉料区域和炉膛空间区域

假设两个区域只有热的交换

没有物质的交换

且炉料是铺满整个炉底

针对炉料区域

热收入项有

炉料入炉时带入的物理热

我们用Q料来表示

炉料放热反应放出的热量

我们用Q放来表示

炉膛空间传给炉料的热量

我们用Q传来表示

热支出项有

产品出炉时带走的物理热

我们用Q产来表示

炉料吸热反应吸收的热量

我们用Q吸来表示

以及通过炉底的散热损失

我们用Q底来表示

根据热平衡 我们有如下的方程

Q料+Q放+Q传=Q产+Q吸+Q底

针对炉膛空间区域

热收入项有

燃料的燃烧热 我们用Q烧来表示

空气的物理热 我们用Q空来表示

热支出项有

炉膛废气带走的物理热

我们用Q废膛来表示

炉膛的化学不完全燃烧热量

我们用Q化来表示

由炉膛空间传给炉料的热量

仍然是Q传

其它热损失

比如 炉膛的砌体它的蓄热损失

冷却水冷却带走的热损失

通过炉门漏气

以及通过炉门的炉门口向外辐射等

散失的损失

我们把它统称为Q失膛

我们把这些热损失用Q失膛来表示

根据热平衡 我们有

Q烧+Q空=Q废膛+Q化+Q传

+(Q失膛-Q底)

炉料区域热平衡与炉膛空间热平衡

相加

即可得到炉膛的热平衡

整理可以得到

Q烧+Q空=(Q产+Q吸-Q料-Q放)

+Q废膛+Q化+Q失膛

这里我们定义

Q效=Q产+Q吸-(Q料+Q放)

这里的Q效就是有效热

指的是由于燃料的燃烧

而使物料获得的热量

如果将Q化并入到Q废膛中

或者是因为Q化很小而忽略不计

那么 我们可以得到的方程是

Q烧+Q空=Q效+Q废膛+Q失膛

这个方程就是炉膛的热平衡方程式

接着我们推导一下

空气预热器区域的热平衡式

假设预热器紧接炉膛废气的出口

炉膛全部废气进入预热器

预热空气无漏损 无吸入

预热空气初始温度为0摄氏度

这里的假设的目的是

为了使问题更加简单明了

在实际计算中

应该根据具体的情况进行分析

在此假设下有 热收入项是

炉膛废气携带的物理热Q废膛

热支出项有

加热空气所需要的物理热Q空

预热器的热损失Q失预

以及出预热器废气的物理热Q废

根据热平衡可以得到空气预热器的

热平衡式

Q废膛=Q空+Q废+Q失预

将炉膛热平衡式和预热器热平衡式

相加

即可得到全炉热平衡计算式

Q烧=Q效+Q废+(Q失膛+Q失预)

或者是

Q烧=Q效+Q废+Q失

这里的Q失=Q失膛+Q失预

它是全炉的热损失

我们对比一下

炉膛热平衡与全炉热平衡的计算式

可以看出对炉膛来说

热空气的物理热是它的热收入

但对炉子而说

热收入项中不包含这一项

热空气的物理热来自于预热器

是炉膛废热的回收

是炉子循环利用的热量

不是另行供给的

炉子的热平衡可以用图解的方法

表示出来

如图所示

热平衡图的绘制方法可以由左向右

或者是由右向左 或者是由上向下

或者是由下向上随意的进行

从任一个方向开始表示热收入

对面方向表示热支出

热量多少是用

与宽度成正比的带条来表示

当然 前提就是已算出这个比例关系

热量的分布是热管理上重要的资料

从热平衡图可以一目了然地掌握

整个炉子的热平衡全貌

今天的课程就是这些

谢谢大家

工业炉窑热工及构造课程列表:

绪论

-绪论

--绪论

-绪论作业

第一章 炉子的一般组成

-1.1 炉子的一般组成——概述

--1.1 炉子的一般组成——概述

-1.2 炉子的一般组成——炉膛

--1.2 炉子的一般组成——炉膛

-1.3 炉子的一般组成——供热系统

--1.3 炉子的一般组成——供热系统

-1.4 炉子的一般组成——排烟系统

--1.4 炉子的一般组成——排烟系统

-1.5 炉子的一般组成——冷却系统

--1.5 炉子的一般组成——冷却系统

-1.6 炉子的一般组成——钢结构与基础

--1.6 炉子的一般组成——钢结构与基础

-第一章 炉子的一般组成 作业

第二章 火焰炉内热过程分析

-2.1 火焰炉内热过程分析——概述

--2.1 火焰炉内热过程分析——概述

-2.2 火焰炉内热过程分析——炉内气体运动及再循环

--2.2 火焰炉内热过程分析——炉内气体运动及再循环

-2.3 火焰炉内热过程分析——火焰的基本特征

--2.3 火焰炉内热过程分析——火焰的基本特征

-2.4 火焰炉内热过程分析——炉内传热

--2.4 火焰炉内热过程分析——炉内传热

-第二章 火焰炉内热过程分析 作业

第三章 炉子热平衡及燃料消耗

-3.1 炉子热平衡及燃料消耗——基本概念

--3.1 炉子热平衡及燃料消耗——基本概念

-3.2 炉子热平衡及燃料消耗——区域热平衡和全炉热平衡

--3.2 炉子热平衡及燃料消耗——区域热平衡和全炉热平衡

-3.3 炉子热平衡及燃料消耗——热量有效利用系数和热量利用系数

--3.3 炉子热平衡及燃料消耗——热量有效利用系数和热量利用系数

-3.4 炉子热平衡及燃料消耗——热平衡的编制

--3.4 炉子热平衡及燃料消耗——热平衡的编制

-3.5 炉子热平衡及燃料消耗——燃料变化后燃料消耗量的变化

--3.5 炉子热平衡及燃料消耗——燃料变化后燃料消耗量的变化

-第三章 炉子热平衡及燃料消耗 作业

第四章 炉子生产率及影响因素

-4.1 炉子生产率及影响因素——概述

--4.1 炉子生产率及影响因素——概述

-4.2 炉子生产率及影响因素——热工因素对炉子生产率的影响

--4.2 炉子生产率及影响因素——热工因素对炉子生产率的影响

-4.3 炉子生产率及影响因素——工艺因素对炉子生产率的影响

--4.3 炉子生产率及影响因素——工艺因素对炉子生产率的影响

-第四章 炉子生产率及影响因素 作业

第五章 炉子热工特性及燃料节约

-5.1 炉子热工特性及燃料节约——概述

--5.1 炉子热工特性及燃料节约——概述

-5.2 炉子热工特性及燃料节约——第一类工作制度炉子热工特性

--5.2 炉子热工特性及燃料节约——第一类工作制度炉子热工特性

-5.3 炉子热工特性及燃料节约——第二类工作制度炉子热工特性

--5.3 炉子热工特性及燃料节约——第二类工作制度炉子热工特性

-5.4 炉子热工特性及燃料节约——火焰炉节约燃料的途径

--5.4 炉子热工特性及燃料节约——火焰炉节约燃料的途径

-第五章 炉子热工特性及燃料节约 作业

第六章 金属加热工艺

-6.1 金属加热工艺——金属的物理性质和机械性质

--6.1 金属加热工艺——金属的物理性质和机械性质

-6.2 金属加热工艺——金属加热时的氧化、脱碳、过热与过烧

--6.2 金属加热工艺——金属加热时的氧化、脱碳、过热与过烧

-6.3 金属加热工艺——金属的加热温度、加热速度、加热制度和加热时间

--6.3 金属加热工艺——金属的加热温度、加热速度、加热制度和加热时间

-第六章 金属加热工艺 作业

第七章 工业炉用燃烧装置

-7.1 工业炉用燃烧装置——燃烧装置

--7.1 工业炉用燃烧装置——燃烧装置

-7.2 工业炉用燃烧装置——燃烧新技术

--7.2 工业炉用燃烧装置——燃烧新技术

-第七章 工业炉用燃烧装置 作业

第八章 工业炉用热交换装置

-8.1 工业炉用热交换装置——认识换热器

--8.1 工业炉用热交换装置——认识换热器

-8.2 工业炉用热交换装置——换热器设计计算

--8.2 工业炉用热交换装置——换热器设计计算

-第八章 工业炉用热交换装置 作业

第九章 加热炉

-9.1 加热炉——概述

--9.1 加热炉——概述

-9.2.1 加热炉——步进梁式加热炉

--9.2.1 加热炉——步进梁式加热炉

-9.2.2 加热炉——步进炉的基本参数设计

--9.2.2 加热炉——步进炉的基本参数设计

-9.2.3 加热炉——环形加热炉

--9.2.3 加热炉——环形加热炉

-9.3 加热炉——台车式加热炉

--9.3 加热炉——台车式加热炉

-第九章 加热炉 作业

第十章 热处理炉

-10.1 热处理炉——概述

--10.1 热处理炉——概述

-10.2 热处理炉——周期式热处理炉

--10.2 热处理炉——周期式热处理炉

-10.3.1 热处理炉——辊底炉

--10.3.1 热处理炉——辊底炉

-10.3.2 热处理炉——带钢连续热处理炉

--10.3.2 热处理炉——带钢连续热处理炉

-10.4 可控气氛

--10.4 可控气氛

-第十章 热处理炉 作业

3.2 炉子热平衡及燃料消耗——区域热平衡和全炉热平衡笔记与讨论

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