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《环境温度和风速对加热炉外壁温度及散热损失的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、工业炉石油化工设备技术,2005,26(1)·5·Petro2ChemicalEquipmentTechnology环境温度和风速对加热炉外壁温度及散热损失的影响胡鸣(中国石化工程建设公司,北京100101)摘要:通过举例说明环境温度和风速是影响加热炉外壁温度的主要因素,其中风速的影响尤其重要,而两者对散热损失的影响都不显著。关键词:加热炉;外壁温度;环境温度;风速;散热损失中图分类号:TE963文献标识码:B文章编号:100628805(2005)01200052031问题的提出主要燃料的低热值计算,并至少应包括占计算(正热效率是衡量燃料消耗
2、、评价加热炉设计和常)放热量1.5%的热量损失。采用空气预热系操作水平的重要指标,它表示向炉子提供的能量统时,至少应包括占总供热热量2.5%的热量损被有效利用的程度,其定义可用下式表达:失。总吸热量加热炉外壁温度是指炉体壳板外侧的温度,热效率=×100%总供热热量它是反映加热炉衬里设计和耐火材料质量的一项总供热热量-总热损失或热效率=×100%重要指标。炉墙外壁温度的确定既要使加热炉设总供热热量计更为经济,还要保证安全操作,如不致引起烫式中总热损失包括被烟气带走的排烟损失和伤、火灾等。炉外壁的散热损失。那么外壁散热损失越少,热对于加热炉外壁温度
3、的规定,各个国家和企效率就越高。业的标准规范表述不尽相同,常见的几种规定见在ISO13705、API560等设计规范中均对散表1。热损失做了如下规定:计算效率和实际效率应按表1加热炉平面炉墙外壁温度的规定ABBLUMMUS公司KTI公司ISO/DSAPI560SH303621991标准规范BA201BA202工程规定工程规定13705(美国石油学会)(中国石化)(一般加热炉)(裂解炉)(裂解炉)(裂解炉)环境温度/℃27272525272020风速/(m·s-1)0000022≤80(炉壁)≤82(炉壁)≤80≤66(炉壁)≤85(炉壁)<80
4、(炉壁)≤80(辐射段,外壁温度/℃≤90(炉底)≤91(炉底)≤107(炉底)≤107(炉底)<120(炉底,无阳光直射)除燃烧器)≤60(对流段)从表1中可以看出,无论是国际标准、国家行加热炉的外壁温度和散热损失有没有影响?影响业标准,还是承担加热炉设计的专业设计公司的有多大呢?规定,均认为除炉底板外,炉体外壁温度应控制在85℃以下。但这一控制温度的前提条件却不相收稿日期:2004211204。作者简介:胡鸣(1969-),女,北京人。1991年毕业于北京同,大体分为两种情况:一种是环境温度在25～石油化工学院化工设备与设计专业。现在中国石
5、化工程建27℃,无风的条件下;另一种是环境温度在20℃,设公司设备二室从事裂解炉设计工作,工程师。已发表科技风速为2m/s的条件下。那么环境温度和风速对论文3篇。·6·石油化工设备技术2005年下面以一台产量为60kt/a乙烯裂解炉辐射t1-ta散热强度:q=段侧墙为例,讨论不同的环境温度和风速,对加热R+1αn炉外壁温度和散热损失的影响。q已知:此裂解炉为无预热系统的加热炉,辐射外壁温度:tn+1=α+tan段内烟气温度t1=1240℃。侧墙结构(由内而式中:tcpi———平均温度,℃;外):28级轻质耐火砖,厚度δ1为230mm;1100℃
6、ti,ti+1———各层炉墙表面温度,℃;级高铝陶纤硬板,厚度δ2为50mm;1000℃级普2Ri———第i层热阻,m·K/W;铝陶纤硬板,厚度δ3为50mm(见图1)。2R———热阻,m·K/W;δi———第i层衬里厚度,mm;λi———第i层衬里材料在平均温度下的导热系数,W/(m·K);n———衬里层数;ξ———风速系数;u———风速,m/s;2αnR———辐射传热系数,W/(m·K);2αnC———对流传热系数,W/(m·K);图1辐射段侧墙结构2αn———散热系数,W/(m·K);1—28级轻质耐火砖;2—1100℃级高铝陶纤硬板;3
7、—1000℃级普铝陶纤硬板tn+1———炉墙外壁温度,℃;t1———炉墙内壁温度,℃;外部条件分四种情况:ta———外壁温度,℃;(1)环境温度20℃,无风;2q———散热强度,W/m。(2)环境温度25℃,无风;计算过程略,结果见表2。(3)环境温度27℃,无风;表2几种条件下的计算结果(4)环境温度20℃,风速2m/s。条件1234求:在相同结构和烟气温度下,比较在四种外ISO/DSSH30362国外公司部条件下加热炉的外壁温度和散热强度。对应标准13705和1991工程规定解:相关公式API560ti+ti+1环境温度/℃20252720
8、平均温度:tcpi=2风速/(m·s-1)0002δi热阻:Ri=外壁温度/℃8689.891.360.9λi计算散热强度/n结果903.190190
