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1、键入文字 - 1 - WRFL-4-Q 型燃气热风炉设计作者姓名：曾磊文指导教师：赵岩 讲师单位名称：材料与冶金学院专业名称：热能与动力工程东北大学2012 年 6 月键入文字 - 2 - 键入文字 - 3 - The Design of WRFL-4-Q Hot Blast FurnaceBy Zeng Lei WenSupervisor: Lecturer Zhao YanNortheastern UniversityJune 2012键入文字 - 4 - 键入文字 i 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目：WRFL-4-Q 型燃气热风炉设
2、计设计（论文）的基本内容：设计（论文）的基本内容：1. 燃料的燃烧计算2. 换热体结构设计计算3. 空气侧和烟气侧阻力计算4. 鼓风机的选择5. 引烟机的选择毕业设计（论文）专题部分：毕业设计（论文）专题部分：学生接受毕业设计（论文）题目日期学生接受毕业设计（论文）题目日期第第 4 周周指导教师签字：指导教师签字：年年 月月 日日键入文字 ii 东北大学毕业设计（论文） 摘要 iii WRFL-4-Q 型燃气热风炉设计型燃气热风炉设计摘摘 要要通过长时间的生产实践，人们已经认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风
3、机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。热风炉是干燥设备里面最重要的辅助设备，是一门跨行业的加工设备，热风炉广泛应用于纺织漂染、橡胶涂层的热定型；印铁涂料烘房、彩钢板生产线烘房、金属表面除锈处理后的烘干及油漆烘干，造纸工业的烘干，粮食饲料；胶合板、石膏板的成型干燥，木材干燥，化工物料、动植物油脂的喷雾干燥以及工业厂房的采暖等等。取代目前使用的以蒸汽、油锅炉或电加热空气的方式，减少了热交换环节及相应的热交换设备，具有系统热效率高，设备简化，操作方便，安全可靠，运行成 本低等优点。本文简要介绍了热风炉的原理、分类、参数和技术指标等内容，研究了热风炉换热系统的特性和设计要点。 对 WRFL-
4、4-Q 型燃气热风炉进行了燃料的燃烧计算、燃烧装置设计、换热体设计、烟道阻力损失计算以及所用鼓风机和引烟机选择 。其中最主要的是换热体的设计，本热风炉换热体由光管插件换热体和翅片管插件管换热体组成。关键词：热风炉，燃气，效率，换热体东北大学毕业设计（论文） 摘要 iv 东北大学毕业设计（论文） Abstractv The Design of WRFL-4-Q Hot Blast Furnace Abstract Through long time practice, it has been universally recognized that only using air as the me
5、dium and carrier can greatly improve the heat utilization rate and thermal effect of the hot blast furnace. Traditional electric heat source and steam heat power often deploys several circulating fans during the conveyance process, which finally formed hot air indirectly to realize drying or heating
6、 operation. Hot blast furnace is the most important auxiliary equipment of all kinds of drying equipments and also a kind of cross-industry processing equipment. It is widely used in textile drying, rubber coated heat setting, printing coating drying room, color steel plate production line drying ro
7、om, metal surface rust treatment of drying and paint drying, the drying in paper industry, feeding grain, plywood, gypsum board drying, the wood drying, chemical materials, plant and animal oil spray drying and industrial heating etc. It also replaces the current way of heating air by steam, oil boi
8、ler or electric and reduces the heat exchange part and relevant heat-exchange equipments, which endows it many advantages, like systematicness, high heat efficiency, simple equipment, convenient operation, safety and reliability, and low operating cost.The purpose of this design is the design of WRF
9、L-4-Q hot blast furnace. This paper introduces the industry background, the principle, the classification, the main parameters and the technical index of hot blast furnace, and researches a series of characteristics and design essentials of its heat exchanger system. This thesis is mainly composed o
10、f the fuel combustion calculation of the WRFL-4-Q hot blast furnace, the design of combustion device, the design of 东北大学毕业设计（论文） Abstractvi heat exchanger, the flue resistance loss calculation and the choose of air blower and ventilator needed, among which the most important is the design of heat ex
11、changer, which is composed of stainless steel tube heat exchanger and finned tube plugin heat exchanger. Key words: hot blast furnace, gas, efficiency, heat exchanger东北大学毕业设计（论文） 第一章 绪论1 第第一一章章 绪绪论论作为热动力机械的热风炉于 20 世纪 70 年代末在我国开始广泛应用，它在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。热风作为湿热交换介质，除用于各类物料的干燥外，还广泛地用于各种空间的冬季 供暖等
12、。干燥技术是一门跨行业的加工技术，涉及农产品加工、食品加工、轻工、木材、化工、制药、冶金、纺织等。热风炉是干燥设备最重要的辅助设备，也同样涉及这么多的领域，满足这些物料对热风 温度的不同要求。通过长期的生产实践，人们 认识到，利用热风作为 热介质载体能够更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。干燥作业是一个耗能巨大的操作，干燥成本很大一部分来源于能耗，耗能指标一直是评价干燥设备的一项重要指标，因此寻求低耗能干燥方法是干燥设备设计人员奋斗的目标之一。降低能耗的最基本方法就是选择一套高效率的热风炉。热风炉是
13、用于气流干燥、喷雾干燥、流化干燥、塔式干燥以及回转干燥等装置的主要 辅助设备，也是温室及家畜饲养场加温的主要设备 ，广泛应用于纺织漂染、橡胶涂层的热定型；印铁涂料烘房、彩钢板生产线烘房、金属表面除锈处理后的烘干及油漆烘干，造纸工业的烘干，粮食饲料；胶合板、石膏板的成型干燥，木材干燥，化工物料、动植物油脂的喷雾干燥以及工业厂房采暖等等。取代目前使用的以蒸汽、油锅炉或电加热空气的方式，减少了热交换环节及相应的热交换设备，具有系统热效率高，设备简单，操作方便，安全可靠，运行成 本低等优点。1.1 热热风风炉炉原原理理（此此段段介介绍绍的的还还是是热热风风炉炉的的分分类类）燃料在燃烧室内燃烧产生的高温
14、烟气，经过热风炉换热体将高温烟气的热量传给空气或者其他介质，以加热空气或者其他介质，而高温烟气经换热后温度降至 200250排入大气。加热的空气将成为热风，热风就是热风炉的产品。东北大学毕业设计（论文） 第一章 绪论2 1.2 热热风风炉炉的的分分类类长期以来，根据不同的需要以及燃料的不同，人们开发了各种各样的热风炉。目前用于热风炉的热源主要有天然气、煤、电、油以及太阳能。加热形式主要有直接烟道气是和间接换热式。 换热器的类型更是复杂多变，有列管式、无管式及热管式等。在功率上有大型小型之分。烘干设备热源热风炉品种多，称谓不同，但大体一般按照以下方式分别：按照输出介质洁净度不同可以分为直燃 烟道
15、式热风炉和间接 换热式式热风炉。烟气炉输出的介质为燃料燃烧直接产生的烟气，经过预除尘后可配套应用于热介质温度较高、对热介质洁净度无严格要求的物料干燥（如：复合肥、城市污泥、部分饲料、煤泥等），输出温度可以高达 1200，且不受钢材的限制；间接式热风炉输出的介质为经过换 热器充分热交换后的洁净热空气，介质温度为 100550。并且间接式热风炉还可以根据热载体的不同分为导热油热风炉、蒸汽式加热风炉、烟气热风炉。根据换热器形式不同分为无管式热风炉、列管式热风炉、热管式热风炉等。根据燃烧方式不同可以分为固定炉排热风炉、机烧热风炉，沸腾燃烧燃煤热风炉。一般情况下，根据输出热量大小不同、可以选择不同燃烧形式。其中 LRF 型立式燃煤热风炉又称手烧炉，人工上煤，采用固定炉排，提供热量较小：1080Wkcal/h；WRF 型卧室燃煤热风炉采用机械链条炉排，机械上煤、出渣，提供热量 601500 Wkcal/h。FFB 型沸腾燃烧燃煤热风炉采用流化燃烧方式，提供热量 605000 Wkcal/h。上述可见，限
