加熱爐爐體表面熱損失分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案探討.pdf

1、本課題在對(duì)加熱爐深入了解的基礎(chǔ)上，結(jié)合武鋼四號(hào)爐為實(shí)例，提出了一種簡(jiǎn)便、快捷的爐墻散熱計(jì)算方法。將爐壁傳熱近似大平板穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱模型處理，通過(guò)搜索計(jì)算域的方法對(duì)爐墻散熱進(jìn)行估算，并通過(guò)數(shù)值模擬的方法算出指定點(diǎn)的模擬溫度，與實(shí)測(cè)溫度比較相差極小，同時(shí)利用煙氣側(cè)對(duì)流換熱計(jì)算爐墻熱流密度，與導(dǎo)熱方式算得的結(jié)果相差極小，以上結(jié)果表明提出的簡(jiǎn)便、快捷的計(jì)算方法是可行的、正確的。
　　在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)爐墻散熱進(jìn)行節(jié)能分析，找出了最具有節(jié)能前景

2、的爐段。分析結(jié)果顯示爐頂?shù)纳釗p失占爐體總散熱損失的58.21％，遠(yuǎn)大于爐墻和爐底散熱量占比。對(duì)于溫度較高的二加熱段和均熱段，散熱損失分別為31.48%和30.95%。表明在爐頂?shù)亩訜岫魏途鶡岫慰蛇m當(dāng)調(diào)整保溫材料的厚度，以進(jìn)一步減少散熱損失。
　　對(duì)最具有節(jié)能前景的爐段進(jìn)行有限元分析，找出了最低成本的爐壁結(jié)構(gòu)方案。將最具有節(jié)能前景的爐頂二加段根據(jù)研究對(duì)象分成九種不同材料厚度的組合方案，分別對(duì)九種方案進(jìn)行有限元分析，結(jié)合散熱損失計(jì)

3、算、蓄熱損失計(jì)算以及成本計(jì)算，發(fā)現(xiàn)第四種方案是最經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的，而且所得外壁溫度也在技術(shù)要求范圍之內(nèi)，同時(shí)分析結(jié)果得出了散熱損失、蓄熱損失、外壁溫度、平均溫度與不同材料厚度的關(guān)系，為保溫材料的合理布置提供了參考依據(jù)。
　　分析了爐壁保溫材料與加熱爐運(yùn)行之間的相互影響，提出了相應(yīng)的減小爐壁散熱的建議。爐墻保溫材料的主要成分是硅酸鋁纖維，硅酸鋁纖維在高溫環(huán)境下易結(jié)晶的性質(zhì)導(dǎo)致保溫材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中易老化板結(jié)，同時(shí)加熱爐運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械