图书介绍

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工业炉设计手册
  • 王秉铨主编 著
  • 出版社: 北京:机械工业出版社
  • ISBN:9787111295822
  • 出版时间:2010
  • 标注页数:1033页
  • 文件大小:48MB
  • 文件页数:1046页
  • 主题词:工业炉-设计-手册

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图书目录

第1章 概论1

第1节 设计概论1

1 简介1

2 炉型分类3

3 工业炉组成5

4 设计原则5

5 设计原始资料6

6 设计计算6

第2节 炉型选择8

1 燃料选择8

2 预热器选择9

3 燃烧装置选择10

4 炉衬材料选择11

5 排烟方式选择11

第3节 工业炉节能12

1 工业炉能源消耗状况12

2 工业炉节能计算13

3 节能途径及措施14

参考文献22

第2章 传热计算23

第1节 基本概念23

1 传热的基本方式23

2 温度场与热态23

3 热流密度和传热系数23

第2节 稳定态传导传热24

1 导热的基本定律24

2 平壁稳定态导热24

3 圆筒壁稳定态导热25

4 球壁稳定态导热26

第3节 对流传热26

1 影响对流传热的因素26

2 基本公式27

3 对流传热过程的数学描述27

4 相似理论在对流传热上的应用27

5 自然对流传热29

6 强制对流传热30

7 沸腾和冷凝过程的传热33

第4节 辐射传热34

1 热辐射的基本概念34

2 辐射能的吸收、反射和透过34

3 黑体辐射的基本定律35

4 灰体及实际物体的辐射与吸收36

5 辐射能在空间的分布37

6 封闭体系内表面间的辐射传热39

7 气体的辐射41

8 气体和通道壁的辐射传热45

第5节 综合传热46

1 气体与表面间的传热46

2 气体通过墙壁向另一气体的传热46

3 火焰炉内的综合传热51

第6节 不稳定态传导传热53

1 概述53

2 分析解法及单值条件53

3 表面温度为常数时半无限厚平板的加热或冷却55

4 表面温度为常数时有限厚物体的加热或冷却56

5 表面温度呈直线变化的加热或冷却57

6 表面热流密度为常数时物体的加热或冷却59

7 周围介质温度为常数时的加热或冷却60

8 周围介质温度为常数时薄材的加热或冷却63

9 数值解法63

参考文献64

第3章 燃料与燃烧计算65

第1节 燃料65

1 固体燃料65

2 液体燃料70

3 气体燃料75

第2节 燃料燃烧计算81

1 燃料燃烧81

2 燃料发热量计算85

3 空气系数86

4 燃烧所需空气量计算87

5 燃烧生成气量及燃烧生成气密度的计算87

6 燃烧温度的计算89

第3节 燃料换算94

1 换算公式95

2 计算举例96

参考文献96

第4章 钢材加热97

第1节 基本概念97

1 热交换过程97

2 炉温97

3 锻造加热98

4 热处理加热99

5 “薄钢材”与“厚钢材”101

6 炉内温度位差与钢材截面温差101

7 加热、均热与保温时间101

8 计算参数102

第2节 加热时间简易计算105

1 恒温炉内加热105

2 热流密度不变情况下加热106

3 表面温度不变情况下加热107

第3节 加热时间计算图表109

1 恒温炉内的加热时间109

2 台车式炉内的钢锭加热时间112

3 连续式炉内钢材加热时间115

第4节 少无氧化加热121

1 少无氧化加热工作原理121

2 少无氧化加热炉示例121

3 少无氧化加热计算122

4 计算例题123

参考文献129

第5章 燃料消耗量计算130

第1节 炉底(或容积)热强度指标130

1 砂型及砂芯干燥炉热强度指标130

2 塞杆烘炉及烘包器热强度指标131

3 各种加热炉热强度指标131

4 室式及台车式热处理炉热强度指标132

5 井式热处理炉热强度指标132

6 燃油或燃煤气热处理用盐浴炉容积热强度指标132

7 燃油或燃煤气熔铜坩埚炉热耗指标132

第2节 单位热耗指标133

第3节 热平衡计算136

1 热收入项136

2 热支出项136

3 炉子热效率计算152

4 用热平衡法计算燃料消耗量152

5 热平衡分析与工业炉节能156

参考文献163

第6章 燃烧装置164

第1节 煤气烧嘴164

1 煤气烧嘴分类与特性164

2 高压喷射式烧嘴166

3 低压涡流式烧嘴179

4 天然气半喷射式烧嘴182

5 大气式煤气烧嘴184

6 焦炉煤气扁烧嘴185

7 扩散式烧嘴186

8 热煤气烧嘴186

9 平焰烧嘴188

10 高速烧嘴196

11 自身预热烧嘴198

12 火焰可调烧嘴200

13 蓄热式烧嘴202

第2节 油嘴204

1 油嘴分类与特性204

2 低压油嘴206

3 高压油嘴214

4 转杯式油嘴223

5 燃油燃烧机225

第3节 煤粉烧嘴226

1 煤粉燃烧的条件与特点226

2 煤粉烧嘴分类227

参考文献232

第7章 预热器233

第1节 预热器用途及选用233

1 预热器用途233

2 预热器选用235

3 提高预热器使用性能的措施236

第2节 间壁式预热器的设计236

1 概述236

2 设计要点237

3 基本计算公式241

4 间壁式预热器设计计算246

第3节 蓄热式预热器的设计265

1 概述265

2 蓄热式预热器的设计266

3 基本计算公式267

4 蓄热式预热器设计计算举例269

第4节 热管式预热器的设计270

1 概述270

2 热管式预热器的设计270

3 基本计算公式271

4 热管式预热器设计计算举例272

参考文献273

第8章 筑炉材料与炉衬设计274

第1节 耐火制品274

1 工业炉对耐火制品的要求274

2 耐火制品的分类274

3 耐火制品的性能275

4 通用耐火砖的形状尺寸287

第2节 耐火纤维294

1 概述294

2 耐火纤维制品分类294

3 耐火纤维的性能296

4 耐火纤维增强涂料298

5 耐火纤维粘结剂298

第3节 不定型耐火材料298

1 定义298

2 不定型耐火材料使用类型299

3 不定型耐火材料分类299

4 耐火泥浆303

第4节 隔热材料305

1 隔热材料的主要性能305

2 硅藻土质隔热材料305

3 石棉制品307

4 岩棉、矿渣棉及其制品308

5 硅酸钙制品308

6 蛭石及其制品309

7 水泥轻骨料浇注料310

8 水玻璃轻骨料浇注料310

9 膨胀珍珠岩浇注料制品311

第5节 普通筑炉材料311

1 烧结普通砖(红砖)311

2 水泥311

3 砂312

4 常用胶粘剂312

5 促凝剂315

6 铸石制品315

7 常用筑炉材料的体积密度、热导率和比热容316

第6节 炉衬设计317

1 炉衬设计的一般要求317

2 砖砌体设计317

3 纤维炉衬计算332

4 耐火纤维炉衬结构337

参考文献340

第9章 炉前管道341

第1节 炉前煤气管道设计341

1 设计范围341

2 计算流速341

3 设计要点341

4 管件343

5 阀门选用及其布置346

6 放散吹扫系统346

7 管道支架347

8 管道阻力计算348

9 施工及检验说明349

第2节 空气管道设计350

1 设计范围350

2 设计要点及设计数据350

3 风机351

4 施工及检验说明355

第3节 燃油管道设计357

1 设计范围357

2 燃油流速及阀门选用358

3 设计要点359

4 阻力计算360

5 施工及检验说明362

6 U形膨胀节362

第4节 炉前冷却水管道设计362

1 水的计算流速及阀门选用362

2 设计要点362

3 施工及检验说明363

参考文献363

第10章 排烟系统364

第1节 车间烟道364

1 烟道布置364

2 烟道计算364

第2节 烟囱379

1 排烟方式379

2 烟囱布置380

3 烟囱高度与直径计算380

第3节 喷射排烟计算382

1 带扩散段喷射器计算382

2 简单喷射器(无扩散段)385

参考文献386

第11章 炉用结构件387

第1节 炉架387

1 概述387

2 炉架计算387

3 钢材选用396

第2节 台车轨道与砂封装置397

1 台车轨道397

2 砂封装置403

第3节 操作平台及扶梯405

1 平台结构405

2 扶梯结构406

3 平台结构计算410

第4节 炉口装置411

1 室式炉用炉口装置411

2 台车式炉用炉口装置414

3 井式热处理炉用炉口装置421

4 室式干燥炉用炉口装置422

第5节 烟道闸门422

1 烟道闸门分类422

2 烟道闸门配件423

参考文献426

第12章 炉用机械427

第1节 炉用机械零件427

1 轴427

2 键联接计算433

3 直齿轮和锥齿轮弯曲强度计算434

4 起重用短环链及链轮439

5 板式起重链及链轮442

6 套筒滚子链及链轮444

7 钢丝绳选用及滑轮卷筒设计449

8 钝轮、销齿传动460

9 螺旋传动465

10 螺栓联接强度计算469

11 吊杆、吊板及吊叉强度计算470

12 各种传动副的机械效率472

第2节 台车472

1 台车类型472

2 台车结构474

3 台车车架的设计计算475

4 台车行走机构的设计计算483

第3节 台车牵引机构486

1 牵引机构主要参数的确定486

2 牵引机构的设计487

3 牵引机构牵引装置的设计计算500

4 机架及基础设计503

5 台车行程限位506

第4节 炉门升降机构507

1 概述507

2 手动炉门升降机构507

3 电动炉门升降机构510

4 气动炉门升降机构520

第5节 推拉料机521

1 推料机主要参数计算522

2 炉内导轨522

3 料盘523

4 摇杆连杆式推拉料机523

5 螺旋式推料机527

6 摩擦式出料机531

7 气、液压缸式推拉料机535

第6节 液压传动537

1 炉用机械液压回路538

2 液压件的选择与设计542

3 计算举例563

参考文献565

第13章 常用炉型设计566

第1节 室式炉566

1 概述566

2 设计计算571

3 炉型结构573

4 计算举例575

第2节 台车式炉576

1 概述576

2 设计要点582

3 砖砌炉衬台车式炉炉型结构583

4 耐火纤维炉衬台车式炉炉型结构588

5 高速烧嘴台车式炉炉型结构593

第3节 井式炉594

1 概述594

2 设计计算594

3 炉型结构595

第4节 振底式炉599

1 概述599

2 设计计算603

3 炉型结构607

4 计算举例614

第5节 环形炉615

1 概述615

2 设计计算616

3 炉型结构618

4 炉底传动和装、出料方式623

第6节 步进式炉624

1 概述624

2 设计计算626

3 炉型结构630

4 步进机构635

5 步进式炉实例641

第7节 罩式炉645

1 概述645

2 炉型结构645

3 炉子主要组成部分652

4 设计计算658

第8节 煤炉664

1 概述664

2 燃煤方式及装置664

3 供风方式671

4 炉膛设计671

5 排烟口结构672

6 炉型示例673

第9节 冲天炉679

1 概述679

2 炉型结构682

3 热量平衡计算689

4 其它常用参数691

第10节 室式干燥炉694

1 概述694

2 炉型示例694

3 炉型结构696

4 设计计算701

5 计算举例702

6 热风发生装置703

第11节 坩埚炉707

1 概述707

2 设计计算708

3 坩埚的选用709

第12节 蓄热式炉709

1 概述709

2 蓄热式燃烧装置712

3 换向装置719

4 蓄热式炉的设计723

参考文献731

第14章 电阻炉732

第1节 概述732

1 电阻炉分类732

2 炉型732

3 炉膛尺寸计算737

4 安装功率计算738

5 安装功率的分配739

6 炉衬设计740

第2节 电热元件741

1 金属电热元件741

2 非金属电热元件755

3 管状电热元件770

4 红外电热元件775

第3节 空气循环电炉778

1 炉型778

2 热工计算781

3 电热元件计算784

4 电热元件的安装786

5 空气循环装置设计786

第4节 盐浴炉793

1 电极盐浴炉793

2 硝盐炉设计804

第5节 真空电阻炉810

1 概述810

2 加热功率计算812

3 电热元件计算参数814

4 炉膛隔热装置818

5 高压气淬炉冷却时间计算819

6 炉壳819

7 真空系统设计826

8 金属表面净化843

第6节 输送带式炉843

1 炉型分类843

2 炉用机械结构设计846

参考文献848

第15章 可控气氛炉849

第1节 可控气氛849

1 钢铁与炉气氛间的化学反应849

2 炉气氛的碳势控制852

3 可控气氛分类852

4 可控气氛的选择855

5 可控气氛的用量856

6 原料与用量857

第2节 炉型类别及特点864

1 炉型类别864

2 可控气氛炉特点866

第3节 炉用材料与构件867

1 炉子砌体867

2 加热元件868

3 风机876

4 防爆装置876

5 火封装置878

6 窥视孔879

7 供气879

8 排气880

9 可控气氛的取样881

10 烧净881

第4节 可控气氛热处理炉机组882

1 室式多用炉热处理机组882

2 推杆式炉热处理机组887

参考文献893

第16章 热工测量与控制894

第1节 热工参数测试技术894

1 温度测量894

2 压力测量899

3 流速流量测量900

4 成分分析903

5 热流密度测量905

6 物位测量906

7 火焰监测907

8 高温工业电视技术908

第2节 显示、调节仪表和执行器909

1 显示仪表909

2 调节仪表911

3 执行器913

第3节 工业炉控制系统916

1 概述916

2 常规仪表控制系统916

3 DCS集散控制系统917

4 PLC可编程序控制系统919

5 FCS现场总线控制系统920

第4节 控制系统检测、调节和典型控制922

1 工业炉检测与控制项目922

2 系统调节927

3 工业炉典型控制928

参考文献931

第17章 环境保护932

第1节 消烟除尘932

1 工业炉烟尘来源932

2 烟尘排放标准932

3 除尘器933

4 冲天炉除尘935

5 煤炉除尘945

第2节 有害气体净化947

1 有害气体的来源947

2 大气污染物排放标准948

3 NOx抑制技术949

4 SO2净化技术950

第3节 噪声控制951

1 噪声源951

2 噪声危害952

3 噪声的环保和卫生标准952

4 噪声的物理量度953

5 控制噪声的基本方法954

6 工业炉常用消声器分类954

7 风机房噪声控制示例958

参考文献960

附录961

附录A 几种火焰炉最基本的操作规程961

1 燃煤炉操作规程961

2 燃煤气炉操作规程961

3 燃油炉操作规程961

附录B 炉子烘烤962

1 烘炉步骤962

2 烘炉曲线962

3 烘炉方法964

4 烘炉操作964

附录C 热参数计算式及选用表965

1 部分热参数近似计算式965

2 热参数选用表966

附录D 全国各省区主要城市海拔、计算温度及大气压力984

附录E 高电阻电热合金及一些物体的热参数989

附录F 火焰炉热工参数测定方法995

1 烟道内冷空气吸入率计算995

2 炉膛内空气系数α的计算995

3 预热器性能的测定996

4 炉子生产能力和炉子生产率的计算996

5 金属烧损率的测定与计算996

6 炉子热效率的测定与计算996

7 流量的测定与计算999

附录G 盛钢桶、浇包参考尺寸1006

附录H 局部阻力系数(ξ)表1007

附录I 炉衬材料图例1019

附录J 工业炉及附属装置设计、研究、生产单位一览表1020

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