HG20541-1992化学工业炉结构设计规定.pdf 96页

'免费标准网(www.freebz.net)标准最全面中华人民共和国行业标准HGHC20541一92化学工业炉结构设计规定DesignSpecificationofStructureofChemicalIndustrialFurnace1993-04-06发布1993-07-01实施中华人民共和国化学工业部发布免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面中华人民共和国行业标准化学工业炉结构设计规定HG20541-92、站匕主编单位:化工部工业炉设计技术中化工业部批准部门:学1年月口曰实施日期:993免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面目次总则·.................................................................................................(1)沪型结构及设计原则·‘·”·”····”···“·····“·······”·····“·”···，.·····”········”:(2)2.1常用护型特点及其选择·..............................··”·······‘“‘···”·”····一(2)2.2管式护设计的一般原则··”·”·················..............................:.....................(7)2.3管式炉主要结构及尺寸的确定原则······”··················”·”·············”····一(9)炉体结构设计··········“··”············”·······“”··········”·····”·“··········”⋯(13)3.1炉壳设计········”.......................................................................:................(13)3.2炉衬设计“·“·”。”·”··‘··””，”·”·”···“·“·“·”。“·”·”·”·”·····“·”·”·”·····”·”···⋯⋯(13)燃烧器设计”·”···········......................············，.，，⋯，········‘·····，·，，，·”·”一(17)4.1燃烧器的嫩料和型式选择..............................................................................·一(17)4.2嫩烧器设计计算原则“···，.···。···········，.···..................................................(17)4.3液体嫩料燃烧器的设计与计算”····“·············“·“·”·”·”·”·····”·······”····一(18)4.4气体燃料招烧器的设计与计算”·”····”“·“·····”，········“·········“····，.·”·”⋯⋯(19)4.S油~气联合嫩烧器··“”···”·····”·”·····“········”，，·······················“·”··一(22)4‘燃烧器的结构设计.···”·················，.··“···，，.。，.·······”·”·”······”··一·”··一(22)4，几种燃烧器的计算公式与例题........................................................................·一(22)管架及管板设计”·”···‘“··””·”····。“·”·“·“·”···”···”···············，.·”·”·”···“⋯(23)5.1管架及管板的设置与选型要求”·”·····”·“···................................................“一(23)5.2弹簧吊架··”·”·”·····“·····························“·“·”·”·“·“······，.···”·”··⋯(23)5.3管架、管板、导向架及其附件········“·····”·····“·“·”·····“···················“。:(23)5.4管架强度计算”，’···‘“··””·”·”·”··”“·“·”·“·”·········“··”·······“·“··，.··”···“一(24)烟道、烟囱、调节挡板及通风设备设计···“·.”·“··········。”···”···“·，.·“··””··⋯⋯.(33)‘I烟道设计，·，’·······.....................................··，···········‘······，.，··”⋯(33)‘.2烟囱设计”·“·····“·”······”·“·”·“·”···一，’.“·”·”·”··“··········”·······”·”··一(34)6.3调节挡板设计··”···“·”·，············”················，.··“·“·”··········⋯⋯.(36)6.4通风设备设计····”··············.........................................................(37)6.5材料······“···”·”·”·‘·“·”·“·”·················“···”·“·”········“·“···“···“一(37)“烟道、烟囱设计计算·····，·······”·”···”·”·”···“·一·············”·“···“·”·····⋯⋯(38)‘7通风设备计算······”······“·············一··，.，”，····“·“········“·“········”⋯(40)附件和构件设置、选用设计，.，·，，.，·“·“。·············，.·，’·····“········”···”·”·一(43)，I观察孔“................................··⋯⋯，.·，.，····”·“·“·“··········，··“一(43)7.2防爆门”·········4··价，·“.·····”··，····.....................··...............................(43)7.3人孔“·”···”····“··”····”·”·“·“·“·”·“·”···“·，.·”·“···············”·“····“·⋯⋯(43)7.4吹灰器与吹灰管“···”····”··“··“·“······”·······················“·····一·····“·⋯⋯(44)，.‘出灰门(或清扫孔)··“···。·”·“····················”·”·“·”·，.·，.···········”·“·”····”:(45)，.‘平台与梯子”···”，’·“.。，·······，.·。···············”·“···”······。。，’·”·”，”，·，’··“·”·(45)测试及安全接口设置设计，....................·“·“·····”·”·”····“·”···“。””·“·”·”·”····一(46)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面8.1侧温接口“·“·，.·“····“··，.·”····“·····”····“·“·····“···”·“·“··””·“··”···⋯⋯(46)9.2测压接口”····”·”·”·······”··“····”。”·”···”·”·“··””·“·“···”···”·”·“···”··⋯(47)8.3灭火燕汽接口“···”·”·“·”·”·”··”·“·”，······“·“·“·····“·”·“·····”·”···”······一(47)8.4烟气取样接口”·”·”，，··‘“·，··‘·‘··”·······，.·········，.·‘·，·····，’‘，，···”·二(48)附录A炉衬节点图”···“..···“··..·..···..·..·....”·.·..·.“...⋯⋯。.·..·⋯⋯，..·..·.....⋯⋯(49)A.1砖炉衬“·”·，.······。···“·“·”········“””·“·，.··“···“·‘··”···”··”·“·，·⋯(49)A.2附火浇注料炉衬·、·，··，.·‘·”····-············，，.··········-..···“.”二，，·⋯⋯。.·.“.⋯(59)A.3耐火纤维炉衬···”“···，.·”·“·“··”·”···”··“·”·“··”·“·”·”····”·”····“······”一(61)附录B低压油燃烧器的计算‘·····”···“·”···”·····”·”·····”···.·“··⋯”·”一，.二“”一”(64)皿.1符号说明··““·”···········”····”····，····”··””·。“··”·”·”···“·····，.···”··。一(64)n.2计算公式··“···”·“·”·”·····“·······”··”·“·“·······“·”·····“···“·”··········一(65)B.3计算例题，········”·，.····“·“·，·“····”······”··，·····”····”··“··“·”·”·一(65)附录C高压油燃烧器的计算··”·“··，，·“···”······“·”·····“一”一”·“·”·”·.·.·.··⋯”·(68)C.1符号说明··”·”··············”··”····”“·“····”·”···”·····”·········“·“·”·”·“··””·(68)C.2计算公式”·..............................................................................................一(70)C.3计算例题··“·”·”·“···。···“···”··，··””·”·······“·””·“··”···，·‘····一”··一”·”··“·(7z)附录D中高压扩散式煤气燃烧器的计算“..........................................................”二”’”(76)D.1符号说明····“····”······”·”···，······，.，··········-···‘“·，··，·‘·4·，·，.····‘······，·⋯(76)D.2中高压扩散式煤气燃烧器喷口(火孔)截面积计算·····”······“·“··”····.，.”··.·..·.一(76)D.3中高压扩散式煤气嫩烧器喷口(火孔)直径计算...................”·“····”··”·................(77)附录E管架、管板及导向架结构型式“····甲··“·一，，，.·..·.·..⋯⋯‘·‘⋯，，···.·..·⋯⋯，，.‘二(78)E。l垂直管管架·”···“·”，”·········卜，.····“”······“··”·“····”········“·····“”·····”，·”·(78)E.2水平管管架，“”·”···”·“···“······”·，·········，.····”·“··”“··，，.········“⋯(80)E.3管板···，，.“‘”··”，.，.”·”，·”··“·“····”·“·‘··“”，··········“·”·”。“····”·”·”···一(81)E.4导向架“·，.·，”“····”·，“····”·”················”·”····“·“·”·，”“······“·····“·”··⋯(83)附录F烟道热膨胀及其补偿计算”·”·，.·⋯”·“二“·”一”·‘.···.’·一”·“·“⋯”·“一“‘”(84)F.1符号说明，”，.·“·······，····“······“···”·..................................................·一(84)F.2烟道热膨胀的处理”·”·“···”·“···”··“··”·“·“·”·“···”······.·····.·..··.·..·..⋯⋯(85)F.3补偿器的设置··，····，·，······”····”······”·····“·“·”·”··.........................(86)F.4波形、鼓形补偿器每级最大压缩〔或拉伸)量的计算·””··“·····”··”··”·“·”·“·“··”··⋯(87)F.5补偿器压缩(或拉伸)时的反弹力计算”·”···········“····””····”······”·“..·..一〔87)F.6补偿器的预拉伸(预压缩)量.................................···一”····.·.⋯⋯(87)F.7套管式补偿器作用于固定支架的推力计算...................................................(87)附录G烟囱高度计算··“·“”·”··.·..‘·，..·..·..·..·..·..·..·..·.·.·..·..·....·..·..·..·..·..·⋯⋯，·.⋯(89)G.1符号说明·，··“·····“··“·”·“·”·“·“···”···”·“··甲·“·“·“··，.········“···⋯⋯(89)G2烟尘和二氧化硫排放量计算........,................"..G.3烟囱高度与抽力关系的计算···”·····”·”···”·”⋯”·”一””·“··⋯”·.··.·.·.一”·(9”G.4烟气在烟道及烟囱中温降计算“··，·“‘“········“。······，’···“一，.···“·.，·.··一，·.·一(9”编制说明(95)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面1总则1.0.1制定目的本规定规定了化学工业炉设计中炉型结构及设计原则;规定了炉体结构设计和炉子上主要附属装置的设计、设置、选用的要求。1.0.2适用范围本规定适用于化工、石油化工装置管式炉的设计;适用于化工生产过程中受火焰直接加热、焙烧、焚烧及气化的圆筒炉和箱式炉的设计。也适用于燃烧器设计;管架及管板设计;烟道、烟囱、调节挡板及通风设备设计;附件和构件设置、选用设计;测试及安全接口设置设计。本规定不适用于重油气化喷嘴等非燃料燃烧用的喷射器及混合器的设计。本规定不适用于工程管道所用的管架的设计。本规定不适用于拓架式高烟囱和带拉绳烟囱的设计。1.0.3引用标准GB150K钳制压力容器》GBJ4《工业“三废”排放试行标准》GBJ9《建筑结构荷载规范》GBJ11《建筑抗震设计规范》GBJ17《钢结构设计规范》TJ36《工业企业设计卫生标准》JB1121《波形膨胀节》JB2654《恒力弹簧吊架》JBJ6《工厂电力设计技术规程》HGJ40《化学工业炉耐火、隔热材料设计选用规定》HGJ41《化学工业炉金属材料设计选用规定》HGJ227《化工用炉砌筑工程施工及验收规范》HG20545《化学工业炉受压元件制造技术条件》HG20544《化学工业炉结构安装技术条件》免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面2炉型结构及设计原则2.1常用炉型特点及其选择管式炉一般由辐射室、对流室、废热回收装置、燃料燃烧装置和通风装置组成。炉型应由结构外形、辐射管形状和燃烧器的布置加以分类。按炉子结构形状可分为圆筒炉和箱式炉两大类。按辐射管形状可分立式、卧式和盘管式炉。按燃烧器的布置可分为顶烧、底烧和侧烧炉。为适合某种工艺要求，可采用纯辐射型或纯对流型的炉子。2·L1圆筒炉圆筒炉具有结构简单紧凑、炉管(特别是立管)吊挂支承方便、高合金耐热钢用量少、造价相应较低、热膨胀易处理、占地面积小及检修方便的特点。常用圆筒炉有:纯辐射立式圆简炉和辐射一对流型立式圆筒炉。2.1.1.1纯辐射立式圆筒炉纯辐射立式圆筒炉分立管式和盘管式两种，如图2.1.1.1-1和图2.1.1.1-2所示。它不设对流室，排烟温度高，热效率低，但结构最简单盘管式炉有阻力降较小、管系完全排空的特点。辐射管辐射管燃烧器撇烧器图2.1.1.1-1纯辐射立管式圆筒炉图2.1.1.1-2纯辐射盘管式圆筒炉2.1.1.2辐射一对流型立式圆筒炉该炉型是最常用的炉型。一般辐射管为立管，对流管为水平管，如图2.1.1.2-1所示。也有辐射管采用盘管，对流管采用水平管或盘管的炉型，如图2.1.1.2-2所示。它设有对流室，热效率比纯辐射型炉高必要时可采用翅片管或钉头管来强化对流传热。一般对流室多位于辐射室上部，对流传热面积不宜排得太多。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面对热负荷较大的炉子，应采用调整辐射管的排列与燃烧器的布置，使沪管获得双面辐射来提高炉管热强度。立管式炉子的管系阻力较大，排空比较困难，机械清焦不便，在两相流且物料质量流速较小时，垂直上升管中易出现不稳定流动。对流管对流管辐射管辐射管困2.1.1.2-1辐射一对流型立管式圆筒炉图2.1.1.2-2辐射一对流型盘管式口筒炉2.1.1.3辐射一对流型盘管式圆简炉图2.1.1.3所示为立式辐射一对流型盘管式圆筒炉，也可设计成卧式的。其特点是体积小，结构紧凑，即利用密排的辐射盘管与炉体之间的环隙排列对流盘管。壳体外可设空气夹套，以预热助燃空气，提高炉子热效率。对流管辐射管图2.1.1.广辐射一对流型盘管圆筒炉免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面2.1.2箱式炉箱式炉包括范围较广，其共同特点是辐射炉管、燃烧器、对流室的布置比较灵活，结构一般比圆筒炉复杂，造价较高。常见箱式炉有:卧管立式炉，立管立式炉、辐射墙式炉、梯台炉和顶烧立管箱式炉。2.1.2.1卧管立式炉结构简图如图2.1.2.1所示。一般辐射室顶部倾斜，对流室与辐射室等长，炉管沿墙水平布置，管内物料流动状态稳定，清焦方便对流室比较容易布置。但水平炉管的支承耗用高合金的耐热钢数量大，造价高;因需留有抽出炉管的空间，占地面积大;当被加热物料为多路进炉时.各路热量分配不易均匀。2.1.2.2立管立式炉结构简图如图2.1.2.2所示。辐射室顶部为平顶，辐射管沿墙布置，该炉型既有立管式炉子的优点，又有一般立式炉对流室的布置方便、有利于提高炉子热效率的优点。辐射炉管的支吊一般设在炉顶外部，高合金耐热钢耗量小。但因炉管是单面辐射，表面热强度较低，炉管排空及吹扫困难，炉子钢结构比较复杂。对流管对流管辐射管辐射管燃烧器燃烧器图2.1.2.1卧管立式炉图2.】.2.2立管立式炉2.1.2.3辐射墙式炉图2.1.2.3-1所示为单排管双面辐射式炉，图2.1.2.3-2所示为双排管双面辐射式炉。辐射墙式炉主要特点是，燃烧器位于炉墙侧壁(侧烧式)，采用气体燃料的无焰燃烧器或附墙火焰燃烧器加热，使核个侧墙达到高温，形成辐射墙，促使炉管在长度方向和圆周方向的热强度分布均匀，并可实现分区调节，大大提高了炉管热强度，且结构紧凑。炉子底部也可设若干燃烧器(底烧式)，既能提高下部tp管的热强度，又可烧部分液体燃料。这种类型的炉子缺点是受燃料种类的限制，燃烧器数量多，给操作带来一定的麻烦。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面对流管辐射管辐射管燃烧器燃烧器圈2.1.2.3-1辐射垮式炉〔单排管)图2.1.2.3-2辐射墙式炉〔双排管)图2，工，2.3-3所示为辐射墙与底烧组合式炉。底部燃烧器可以烧气或油，侧墙为辐射墙，炉管为双面辐射。图2.1.2.3-2、图2.1.2.3-3所示炉型，由于炉管两侧受热不均匀，炉管易产生弯曲变形。对流管辐射管然烧器图2.1.2.3-3辐射墙与底烧组合式炉2.1.2.4梯台炉免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面图2.1.2.4所示为正梯台炉(还有倒梯台炉)。它的辐射室侧墙倾斜，倾斜面由扁平长焰燃烧器加热，形成高温辐射墙面，可烧液体燃料。炉子的上下可分段调节，使炉管热强度沿炉管长度方向分布合理;炉管双面辐射，热强度高;燃烧器个数少，操作方便，但结构比较复杂。辐射管姗烧餐图2.1.2.4梯台炉2.1.2.5顶烧立管箱式炉结构示意图见图2.1.2.5所示。这是转化炉的一种炉型，它在每两排立管之间以及管排与侧墙之间安装多个向下燃烧的燃烧器(顶烧式)，其温度分布可满足转化工艺的要求，且热强度高，对流室布置在地面上，安装检修比较方便。图2.1.2.5顶烧立，箱式炉2.1.3炉型的选择免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面炉型选择应综合考虑的因素有:采用的工艺条件、热负荷的大小、要求炉子热效率的高低、被加热物料的性质、燃料的种类、占地面积的大小等。根据技术经济比较确定的炉型，应符合下列要求:满足工艺条件、结构简单、一次投资少、操作稳定可靠、操作费用低及维修方便等。2.1.3.1有效热负荷小于4.2X10"MJ/h或有效热负荷较大，仅在开工升温时短期使r的炉子，可选用纯辐射型炉.2.1.3.2有效热负荷为4.2X10"-21X103MJ/h的加热炉，宜优先选用立管式或盘管式辐射一对流型圆筒炉.2.1.3.3有效热负荷为21X10"-63X10"MJ/h的加热炉，应做技术经济比较，可优先选用辐射一对流型圆筒炉。2.1.3.4有效热负荷大于63X10"MJ/h的加热炉，可选用炉膛中间排管的圆筒炉、立式炉或其它炉型。2.1.3.5在管内物料易结焦或易堵、要求管系能完全排空或在两相流动情况下且物料的质量流速又小的场合.宜采用卧管立式炉。2.1.3.‘管内物料温度不高，而对管壁温度有严格限制的场合，宜选用纯对流型炉子。2.1.3.7裂解炉、转化炉等有化学反应的专用管式炉，应根据工艺要求、燃料种类及特性等确定炉型。2.2管式炉设计的一般原则2.2.1管式炉总体设计一般原则2.2.1.1管式炉辐射室必须有足够的炉膛空间，使燎料充分然烧，合理布置辐射传热面和燃烧器，燃料燃烧的火焰不得舔到炉管.2.2.L2管式炉对流室应为结构简单、紧凑、便于检修，烟气流通截面的确定应具有较好的传热效果和合适的烟气阻力。2.2.1.3当炉子台数较多，热负荷较小，如集中布置，则在操作、维修许可时，可配置多台炉子公用的对流室、烟囱及引风装置。2.2.1.4当对流室结构比较庞大时，在结构处理、安装检修方便的条件下，可把对流室置于地面。2.2.1.5提高管式炉热效率，应首先增加对流室传热面积，强化对流传热，预热低温工艺介质以降低排烟温度。其次以增加空气预热器或废热锅炉来回收烟气废热(废热利用系统的投资回收年限应不超过三年)，经对比后选用最佳方案。2.2.1.6一台炉子应用于一种工艺物料的加热，以便控制调节。炉子总体设计在保证多种物料加热，并能分别单独控制而互不影响，或只有一种主要工艺物料需要严格控制的情况下，可采用多种物料在一台炉子中的联合加热。2.2.1.7当物料流量大、质量流速过大、阻力降超出允许范围时，应分成两路或多路，但路数应尽量少‘并使各路分配均匀。对各路流量分配要求较严格的场合，应设置流量调节装置。在结构上应尽量使进、出口的配置比较集中，便于配管。2.2-1.8应充分考虑炉体‘炉墙、护管、管板等部件的热膨胀。采用蒸汽一空气烧焦的管式加热沪，其炉管热膨胀量应按烧焦时的壁温来考虑。2.2.1.，烟囱或引风机的抽力，除能克服烟气系统的所有阻力外，还应使辐射室顶部保持免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面19.6Pa的负压。2.2.2管式炉设计应具备的工艺条件2.2-2.1被加热物料的组成、密度、比热、粘度、流量以及在管内的相变化和反应情况。2.2.2.2被加热物料的反应停留时间要求。2.2.2.3被加热物料的进出口温度、有效热负荷、操作压力和允许压力降。2.2.2.4燃料的种类、组成、密度、粘度、温度和压力等。2.2.2.5燃料油的雾化剂种类、温度和压力。2.2.2.6建厂地区的lom高度处的基本风压、地震设防烈度.厂区的土壤类别、雪载荷以及气温、气压等。2.2-2.7对噪声和污染控制的要求。2.2.3管式炉主要设计参数2.2.3.1设计热负荷:一般取1.15倍计算的有效热负荷，设计应考虑允许在60%负荷下操作。2.2.3.2燃烧器设计能力:一般取计算能力的1.25倍，至少为1.1倍。2.2.3.3炉子热效率:管式炉(不包括纯辐射型)热效率一般不应低于下列数值:当热负荷-<4.2X10"MJ/h时，J->65Yo;当热负荷为4.2X103^-21X103MJ/h时，n>-75%;当热负荷为21X10"^63X10"MJ/h时，n->8000;当热负荷>63Xl0"MJ/h时，Ji850o.2.2-3.4管内物料质量流速:应在压力降允许的范围内适当取较高值，并以此来确定合理的炉管管径和管路数。2.2.3.5炉管热强度(简称热强度):一台沪子或炉子的一个区域(辐射室或对流室)管内物料所吸收的热量与传热面积之比。它的大小直接影响着炉子的大小、操作周期和各项消耗指标。炉管热强度受工艺条件、物料特性、炉管材质、排列方式及炉膛热工特性等因素限制。选取时应由以下因素决定:(1)在被加热物料易结焦或管内放热系数小的情况下，炉管热强度不宜取高值。(2)被加热物料温度高、压力高时，受管材许用温度和高温强度的限制，炉管热强度不应选得太高。(3)被加热物料的最高温度应是控制炉管热强度的一个因素。(4)为缩短物料在管内的停留时间，减少结焦的可能性，在工艺操作许可情况下，应采用注水或注汽的措施以提高管内流速，从而提高炉管热强度。(5)当炉管热强度提高不多，而管壁温度的升高需使炉管材质升级选用时，可适当降低护管热强度。(6)炉管热强度一般可根据经验选取，最后以核算管壁最高温度来确定。2.2.3.‘扩大表面积为提高对流管外放热系数，强化对流传热，以提高炉子热效率和降低对流室的高度，在对流管内外放热系数相差较大时，可采用扩大表面积(翅片管或钉头管)。采用扩大表面积时应符合以一1了要求:8免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面(1)当炉子的燃料为气体、轻油或轻油和气混烧而以气为主时，对流管应采用翅片管、钉头管;当炉子的燃料为重油或重油和气混烧而以重油为主时，对流管应采用钉头管。所用翅片、钉头尺寸为:翅片高度不大于25mm，间距不小于8mm;钉头高度不大于25mm，间距不小于16mm,(2)当管内物料温度较低.有使管壁产生结露趋向时，为防止烟灰粘附于管壁而不易消除时，不宜采用扩大表面积。(3)为使扩大表面积的管外壁保持经常清洁，应按具体使用条件设置有效的吹灰器装置。当为气体燃料时，宜不设吹灰器.(4)翅片、钉头的材料:当使用温度小于450℃时，采用碳钢;450^-620℃时，采用1Cr13钢;大于620℃时，采用18-8型不锈钢。(5)翅片、钉头常用有关尺寸(mm)如下:翅片厚度0.8-2.5钉头直径12--25翅片高度10^-25钉头高度25^-38翅片间距6-20钉头间距>162.2.3.7管式炉散热损失管式沪散热损失应根据辐射室、对流室的外壁温汝及环境条件，通过计算确定，在热平衡计算时，一般可采用经验数据。无余热回收系统的管式炉散热损失，应不大于燃料总发热量的3%;有余热回收系统的应不大于4%.对于大型炉，热损失可取较低值，小型炉取较高值;对于沿墙敷设炉管的护子，热损失可取较低值，反之可取较高值。2.3签式炉主要结构及尺寸的确定原则2.3.1炉管系统2.3.1.1炉管的设计压力、设计温度应根据它的工作压力、计算壁温，参照有关规定确定。2.3.1.2炉管直径(外径)常用规格为:d=60,89,102,114,127,152,180,219mm。也可采用以下规格:d=32,38,51,57,76,108,133,1591hm,2.3.1.3辐射炉管长度立管立式炉、立管箱式炉:一般小于900。一10000mm,立管式圆筒炉:一般小于15000--18000mm,卧管底烧或侧烧炉:一般小于24000mm,辐射炉管宜采用整根制造。如设计管长超过供货长度，炉管的拼接应符合HG20545《化学工业炉受压元件制造技术条件》的规定。2.3.1.4炉管材质的选择，应由管壁温度的高低、管内外腐蚀情况及经济上的合理性加以决定‘不同部位的炉管，应根据具体条件选用不同的材料。材质的选用应符合HGJ41《化学工业炉金属材料设计选用规定》的规定。2.3.1.5护管管心距宜为2d(d为炉管外径)，与标准弯管、弯头配用时，应根据标准弯管和免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面弯头的管心距设计。常用管心距见表2.3.1.5.当有特殊要求时，可选用其它管心距。护二心农2.3。1.5公称通径DN4050658090100125150200管心距C,76102127152178203254305406管心距C,114152191229267305381457610往,)C，用于接短半径，一般用作对流护管(光管)管心距。国龙:用于接长半径，一般用作辐射护管及对流室翅片管、钉头管的管心距.2.3.1.“在枪修时需要管内清焦和对腐蚀情况进行检查的沪管系统，应在适当部位设置带堵头的回弯头。对没有结焦或结焦不严重的护管，其弯头可全部采用急弯管，且弯管可置于炉内。2.3.1.7由弯头承重的上吊炉管或下座炉管，其承重弯头可采用铸造弯头。2.3.1.8对流室烟气入口处前2^-3排炉管(即遮蔽管)应采用光管，不得采用翅片管或钉头管。2.3.1.，辐射炉管和对流炉管之间的连接管线的设置，应处理好操作情况下和烧焦情况下炉管的热膨胀。2.3.1.10炉管的壁温计算、强度设计、制造和检验，应符合有关设计规定。支吊架和管板的设置，应符合第6章中的有关规定。2.3.2辐射室2.3-2.1辐射室结构型式和尺寸大小，应与炉子工艺特性、燃料种类、炉管排列、燃烧器型式及布置等因萦有关。2.3.2.2辐射室炉衬结构应根据不同的沪型和使用温度来确定。应采用容重小、隔热性能好，且能满足使用温度的炉衬。2.3.2.3立式圆简炉辐射室尺寸的确定立式圆筒炉包括立管式与盘管式，该炉型辐射室的尺寸可按以下条件确定:(1)高径比—辐射护管直管部分长度(或盘管高度)L与节圆直径D之比，一般可按表2.3.2.3-1所列数值选用。纯辐射型圆筒炉的LJD=Z.5-3.5>以气体为徽料的沪子可取较低值。立式.摘炉离径比衰2.3.2.3-1设计热负荷xa21v1J/hL/D(2501.5-2.0251-5001.5-2.5》5011.5^-2.75(2)为了遵免火焰直接舔炉管，姗烧器中心线至辐射管中心线间的距离，应不小于表2.3.2.3-2所列的推荐值。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面瀚烧器至辐射替之中心距衰2.3.2，，一2单个燃烧器能力X42MJ/h至炉管中心线距离(mm)100100020012003001350400150050016502.3.2.4箱式炉辐射室尺寸的确定箱式炉结构型式较多。辐射室尺寸与炉型、热负荷大小、炉管的排列方式有关，又与燃烧器的型式、能力、数量、安装位置及安装尺寸等因素有关。箱式炉辐射室尺寸的确定应有如下设计原则:(1)立管箱式炉辐射管排的高度与宽度之比，可参照表2.3.2.3-1的数值选取。(2)燃烧器中心线与辐射炉管中心线之间的最小距离，可参照表2.3.2.3-2选取。(3)沿炉壁排管的炉管中心线到炉墙内表面距离，不小于1.5倍的炉管外径。(4)无焰燃烧器与护管中心线之间的距离约为600^-1500mm,(5)燃烧器中心线与端墙或不排管炉墙之间的距离，对于耐火砖炉墙应不小于800mm，对于轻质耐火浇注料衬里应不小于1100mm(不包括附墙火焰燃烧器)。(6)相邻燃烧器的火焰应不发生干扰现象。2.3.2.5辐射室的人孔、观察孔、防姗门等，应按第7章的要求设置。2.3.2.6辐射室顶部应设有防雨、排水措施。2.3.2.7底烧炉炉底标高宜为2000^2200mm,2.3.3对流室2.3-3.1对流室结构一般为矩形截面。对流管水平排列，两端设端管板，以支承对流管束;对流管较长时，应设置中间管板。盘管式圆筒炉可采用圆环形流通截面的对流室，其对流管也为盘管。2.3.3.2对流室截面尺寸的确定对流室截面尺寸的确定，一般应符合以下要求:(1)一般自然通风管式炉对流室的烟气质量流速如下:光管时，q.-1一2kg/(m"·:);翅片管或钉头管时，q,=1.5^-3kg/(mz·，)。对于立式炉可取较低值，对于圆筒炉可取较高值。采用气体然料时可取较高值，辐射炉管表面热强度高时可取较低值。对于强制通风的炉子可不受此限。(2)圆筒炉对流室(包括弯头箱)的尺寸，应不妨碍辐射炉管的抽出，对小型回筒炉可不受此限制。(3)对流室截面尺寸应有合适的长度和宽度，避免对流管设计过短或过长。(4)为提高对流室烟气的质量流速，防止烟气偏流，可在对流室侧壁的内侧设置折流砖(即11免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面炉壁凸出部分)。对流室下部遮蔽管处不宜设折流砖。每排对流管超过8根炉管时，短路的烟气量不大，可不设折流砖。2.3.3.3最下一排对流管标高与辐射室顶标高之差，一般应不小于450mm,2.3.3.4对流室采用弯头箱时，弯头箱的设置应符合下列要求:(1)弯头箱不得限制炉管的热膨胀。(2)弯头箱内的对流管直管部分，为方便更换炉管时进行的切割和焊接，应至少伸出端管板100^-150mm.(3)弯头箱(包括门类)的壁板用厚度不小千4mm的钢板制作，内衬隔热材料。为防止翘曲变形而漏人空气，应有一定的刚度和气密性。(4)弯头箱宜设计成可拆卸式的。所有可拆卸部分的边缘，应采取一定的密封措施。(5)带有堵头回弯头的弯头箱，应设计成铰链门或有螺栓连接的端板。(6)采用带堵头的回弯头时，弯头箱内必须设置灭火蒸汽接管。2.3.3.5辐射室上部对流室长度大于12m时，应设置两个烟囱或两个烟气出口。2.3.3.‘设计对流室时，为满足将来调节对流传热面积，增加对流炉管数的需要，可在最上排对流炉管的上表面与对流室顶之间留有500-600mm的空间。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面3炉体结构设计炉体结构设计是炉子设计的一部分。使用本规定时，必须与炉子的总体设计一起考虑。当本规定与炉子总体设计有矛盾时，应服从炉子总体设计的要求。3.1炉壳设计3.1.1为保护炉衬隔热层(不包括红砖)和严密炉子，应采用钢板作其保护外壳，在允许情况下也可采用防护涂层。3.1.2炉壳的设计应处理好热膨胀、炉子内件的安装和更换以及所有连接处的密封。3.1.3炉壳或为壳与构架之间应采用焊接连接或螺栓连接。采用分段组装的螺栓连接结构，经调整后，再行焊接，其密封面涂以密封胶。对于小型炉子，宜直接采用全焊连接结构。3.1.4有关炉壳或炉壳与构架之间的焊接，应符合HG20544《化学工业炉结构安装技术条件》的规定。3.1.5箱式炉炉壳最小钢板厚度应为:侧板4mm，顶板5mm，底板6mm。圆筒炉炉壳的最小钢板厚度为4mm.3.1.6为增加炉壳的刚度，壳壁上可焊型钢或扁钢予以加强。安装有燃烧器、炉门、看火门等部件的炉壳处，亦应得到相应的加强。3.1.7在炉管穿过炉壳的部位，为便于炉管的安装，应设有可拆卸的活动板。3.1.8对千承压炉炉壳的厚度，应按实际使用情况，参照有关规定加以确定。3.2炉衬设计3·么1一般原则3.2.1.1在环境温度为25C、无风条件下，炉体外表面的设计温度应不大于100C，以60-80℃为宜。对于易触及的炉体部位，应采取防止烫伤的措施。当烟气中含有强腐蚀性气体时，应有防腐措施，或炉壳外面的设计温度应高于烟气露点温度。3.2.1.2没有注明荷重软化温度指标的任何轻质、隔热制品，均不得用于承受附加荷重的部位，且不得与地表土壤直接接触。3.2.1.3对接触熔融物料、固体物料及侵蚀性气体的炉衬，不得直接用轻质隔热耐火制品作炉衬的内衬。32.1.4受直接火焰及炉气冲刷严重的炉衬部位，不应采用轻质隔热砖或隔热耐火浇注料作内衬3.2.1.5烧嘴砖应选用一级重质耐火砖，也可采用耐火浇注料结构。烧嘴砖应与炉墙或炉底(顶)分开，并留有膨胀缝。膨胀缝内应填充软质耐火制品，如耐火纤维等。3.2.1.6耐火浇注料及耐火纤维炉衬的金属锚固件所用的材料，应符合HGJ41K化学工业炉金属材料设计选用规定》的规定。13免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面3.2.1.7炉衬所用耐火、隔热材料，应符合HGJ40《化学工业炉耐火、隔热材料设计选用规定》的规定。3.2.1.8炉衬的砌筑和验收应符合HGJ227《化工用炉砌筑工程施工及验收规范》的规定。3.2.2砖炉衬3.2.2.1体积密度为400-800kg/m，的粘土质隔热耐火砖可用在高温部位作隔热层;体积密度大于或等于800kg/m3的制品或体积密度大于或等于400kg/m"的高强度(常温耐压强度大于或等于4MPa)的轻质耐火砖，可作为炉衬的耐火层使用。3.2.2.2普通粘土砖(红砖)作炉体外层，应采用标号不低于10。号的红砖。3.2.2.3护衬以不同质的耐火、隔热制品组合时，在操作温度下不同制品间不得因相互接触而发生化学反应。3.2.2.4必须采用非标准异型砖时，应尽量减少异型砖种类，其形状应便于成型、脱模和烧成。单件质量不宜大于30kg，且在15kg以内为宜。砖上的孔洞、凹角和沟槽不宜过多，外形尺寸最小和最大之比应不大于1:8，一般砖上两个相邻面夹角不宜小于3003.2.2.5重质耐火砖内衬的独立墙的高度应不超过8m，常以4。为宜。3.2.2.‘阶梯形火墙厚度按表3.2.2.6所示。阶梯形火姗厚度农3.2.2.6—18,$,(m){<1I<2.5}<4}。重质谢火砖厚度(mm)114}230I346}4623.2.2.7耐火砖内衬为分段支托时，支托高度对平面炉墙应由水平牵连砖数量及炉墙结构来决定。一般每段为1一2m，最高不超过3-4m。对圆形炉墙的砌体直径不大于5m,高度不大于lOm时，可不必分段支托。在炉墙与炉顶相接处应留设20-30mm膨胀缝，否则应分段支托，每段高3-5m。高温区(自炉底向上Sm左右)每段高应为2-3m.在分段处留设20^-30mm膨胀缝。3.2.2.8炉墙分段处应由托砖板支承。除特殊结构外，托砖板至少支承砖墙厚度的70%,且不得暴露在炉膛中。3.2.2.，由重质耐火砖和红砖组成的炉墙，应在墙外以钢结构加固。当炉墙高度超过1.5m时，一般应采用内外牵连砖结构，即把内衬墙的耐火砖嵌人外层红砖或隔热砖内，牵连砖上下两排的间距宜为5-8层。为便于烘炉时排气，宜在红砖墙内设置钢管帅18X3mm)为排气孔。每平方米为1-2根。3.2.2.10由耐火砖和红砖组成的有空气层结构的炉墙，仍应牵连砌筑，此空气层厚度宜为20-30mm,3.2.2.11炉墙内隔热砖(板)与轻质耐火砖之间一般不应留间隙，也不应上灰浆。3.2.2.12箱式护内宽小于4m的炉顶，一般应采用中心角为600的拱顶;内宽大于4m的炉顶，一般应采用平吊顶结构。拱顶跨度小于4m时，拱的厚度约为拱宽的1/10^1/20。采用标准的重质耐火砖砌筑时，拱的厚度为114--300mm(不包括隔热层)。高温(大于或等于`12000C)拱顶应全部采用楔形砖14免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面砌筑。为避免拱顶掉砖，楔形砖的大小头尺寸差不得小于lomm,平吊顶结构采用重质耐火砖时，其厚度应为200-250mm(不包括隔热层)。3.2.2.13圆筒炉采用重质耐火砖作炉顶时，可采用水平角为10,的锥形拱顶或中心角为600的球形拱顶，其厚度(不包括隔热层):当直径小于4m时为230mm;当直径4-7m时为250mm;当直径7-12m时为300mm,3.2.2.“凡热膨胀的砖砌体，均应分层留设膨胀缝，且所留的膨胀缝不应破坏砌体的严密，性。膨胀缝内应填充软质隔热制品。以硅藻土砖或其它隔热制品作外层砌体时，该砌体不应留设膨胀缝。3.2.2.15两层同质或异质的耐火层的膨胀缝应错开，错开距离不小于114mm,3.2.2.16平面炉墙在墙角处应沿整个炉子高度留设垂直的膨胀缝。当墙宽超过5m时，中间应留设膨胀缝。一般间距为2m，最大不超过3-4m，缝宽为15^-25mm,3.2.2.17砌筑圆形炉墙时，不留纵向膨胀缝，而只在分段处留设20-30mm的环形膨胀缝。3.2.2.18炉墙和炉底的各层膨胀缝均应按弓字形留设，环砌拱顶膨胀缝呈环形留设，错砌拱顶膨胀缝应使砌体砌筑平齐后呈环形留设。3.2.2.19拱顶两端的膨胀缝，不应留设在拱端与墙面的连接处。环砌时的膨胀缝离墙至少应相距2个拱环，错砌时至少应相距3个拱环，拱顶很短时，应按特殊情况处理。3.2.2.20烟气温度大于400℃时，不得用石棉制品作膨胀缝的填料，应采用耐火纤维制品。3.2.3耐火烧注料炉衬3.2-3.1固定炉衬的锚固钉长度，宜为耐火浇注料厚度的2/3，且表面覆盖层厚度不应小于25mm,3.2.3.2轻质耐火浇注料应由材质决定是否伸缩，有的受热后产生较大的残余收缩。一般应在高温侧每隔1^2m预留膨胀缝，缝宽3mm，不大于5mm.深度不应超过耐火浇注料厚度的1/3,3.2.3.3浇捣的粘土质和高铝质的重质耐火浇注料炉衬，由材质决定是否伸缩。一般应设置膨胀缝，其间距和宽度可参照表3.2.3.3选用。心胀幼间距与宜度〔mm)衰3.23.3最高工作温度，℃膨胀缝间距膨胀缝宽度<8001500^-20003-5800-12001000^-15005^6>12001000^-15006-83.2-3.4重质耐火浇注料炉衬的膨胀缝应按弓字形留设。对于工作温度较高的重质耐火浇注料炉衬，也可采用不贯通的膨胀缝。3.2.3.5当炉子设有吹灰器时，应在吹灰器进口的周围和对面的耐火浇注料内衬上，设置厚度为3mm的1Cr18Ni9Ti钢板作为防止冲蚀的保护层。钢板的最小尺寸为800mmX800mm,_15免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面3.2.4耐火纤维炉衬3.2.4.1耐火纤维炉衬不得用于高温气流冲刷严重的部位。一般层铺式炉衬应用于气流速度不大于lOm/s热气流)的场合;叠砌式炉衬应用于气流速度不大于15m/s的场合。3.2.4.2在相同条件下叠砌式炉衬比层铺式炉衬的允许使用温度可提高50℃左右。但前者导热系数比后者大。3.2.4.3层铺式炉衬的组成至少应为两层，每层接缝应错开，错开的间距至少应为100mmo3.2.4.4耐火纤维炉衬与砖砌体或耐火浇注料的连接处，不应有贯通缝。施工时接缝两旁的纤维制品应予以压缩，并挤紧接缝。3.2-4.5耐火纤维炉衬不得留设膨胀缝。3.2.4.6叠砌式炉衬施工时，在炉衬高度方向应根据制品不同的容重予以压缩，压缩量一般应为30%-40%.3.2.4.7所有纤维制品的搭接或压接部分应与烟气流动方向一致。3.2.4.8层铺式炉衬的锚固钉间距，对于沪墙应不大于300mm;对于炉顶应不大于250mm。锚固钉距耐火纤维制品边缘的距离应不大于l00mm，宜为50-70mmo3.2.4.，立贴法应用于高温、气流冲刷比较严重和粘贴厚度大于20mm的场合。3.2.4.10被贴炉壁与耐火纤维层界面温度高于800℃时，不得用水玻璃作调和液的粘结剂3.2.5炉衬节点图炉衬节点图见附录A}炉衬节点图”。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面4燃烧器设计一个完整的燃烧器应由燃料喷嘴、调风器和燃烧道等三个主要部分所构成。燃烧器的设计应为确定它们的型式和计算各部分尺寸，并把它们恰当地组合在一起，从而实现燃料的合理燃烧。4.1姗烧器的燃料和型式选择4.1.1燃烧器的燃料燃烧器所用的燃料、气体燃料包括:发生炉煤气、焦炉煤气、天然气、油田气和炼厂气等;液体燃料包括:重油和渣油等。4.1.2燃烧器的型式选择燃烧器的型式和选择，应由所用燃料种类、雾化剂品种、加压设施和炉型特点，经综合分析后予以确定。4.1.2.1有自产气和燃料油的装置中，应优先采用油一气联合燃烧器。4.1.2.2使用含氢量高的气体燃料(Ux-40oc)时，不宜采用引射式气体燃烧器，宜用扩散式燃烧器。4,1-2.3使用重油和渣油等高粘度的燃料油时，应采用雾化效果较好的蒸汽雾化燃烧器。4.1-2.4一般的圆筒炉、立式炉和箱式炉等具有宽大炉膛的炉子，宜选用具有圆柱形火焰的油一气联合燃烧器、扩散式气体燃烧器或气流雾化油燃烧器。对于附墙火焰的立式炉、梯台炉及炉膛较窄的炉子，应设计专用的平火焰或扁平火焰的燃烧器。4.1-2.5燃烧器的助燃空气，一般应设计成自然供风的型式。对于正压炉、密闭性要求较高的炉子或采用空气预热器时，应采用强制供风的燃烧器。4.2燃烧器设计计算原则4.2.1燃烧器能力与调节比4.2.1.1燃烧器额定然烧能力:在正常操作条件下燃烧器所应承担的炉子实际热负荷。4.2.1.2在设计(或选用)燃烧器时，其能力应为燃烧器额定燃烧能力的1100o-1200o04.2-1.3设计(或选用)的然烧器，应使燃烧器的最大燃烧能力与最小燃烧能力之间有一合理的比值，以便调节。其调节比一般应为:气体燃料燃烧器为S，1;液体燃料燃烧器为3，1.4.2.2设计条件的确定4.2-2.1在进行燃烧器的结构计算时，应按设计燎烧器能力计算其各部分尺寸。4.2.2.2在进行燃烧器的结构计算时，燃料、雾化剂或助燃空气的压力，应以燃烧器进口压力为基准17免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面当设计条件是指介质的极限压力(即泵、压缩机或装置出口压力)时，燃烧器的计算应取极限压力的80%作为燃烧器入[rl压力。4.3液体燃料燃烧器的设计与计算4.3.1外混式油燃烧器的没计4.3-1.1招料油入口压力:0.029-0.098MPa(0.3-1kgf/cm")(表)。4.3-1.2雾化剂入11压力:大于0.29MPa(3kgf/cm")(表)。用蒸汽雾化时，蒸汽庄il应为。.29-1.18MPa(3-12kgf/cm")表、。用压缩空气雾化时，空气班力应为0.29-0.59MPa(3-7kgf/"cm")(表)。4.3-1.3雾化剂耗量:一般蒸汽/油(质量比)m二。.2-0.6,常取。.4-0.6;空气/油(质量比)m,=0.5-0.8,常取0.6-0.7,4.3.1.4燃料油粘度用蒸汽雾化时，正常使用粘度为28.5X10-"42X10-"m"/s，极限值为106X10"m"/s;用压缩空气雾化时，正常使用粘度为28.5X10-’一36X10-"m"/s，极限值为72X10-"m"/S。4.3.2内混式油燃烧器的设计4.3.2.1燃料油入门压力:应当高于混合室内雾化剂膨胀后的压力，一般燃料油入口压力应比雾化剂压力低0.098^0.196MPa(1-2kgf/cm")(表)。4.3.2.2雾化剂人口压力:过热蒸汽:0.29一1.18h1Pa(3-12kgf/cm")‘表);压缩空气:0.29^0.69PYlYa(3--7kgf/cm")(表)。4.3.2.3雾化剂沮度雾化MA混合室绝热膨服后的温度不宜低于然料油的预热温度。4.3.2.4雾化剂耗量可按4.3.’3规定的范围选取。4.3-2.5燃料油粘度可按1.3.1.4规定的范围选取。4.3.3高压蒸汽(或压缩空气、雾化油燃烧器的计算4.3.3.1在计算燃烧器本体和支管的流通截面时，流体的流速应按下列范围和原则选取:燃料油zo=0.1一lm/s流量小的情况下，流速可取小于。.]m/s;在高温区工作的燃烧器，宜采用较高的流速，可取二二。.5^-1.5m/s。一般油通道的内径不宜小于lOmm,雾化剂饱和蒸汽:二二20.30m/8;过热蒸汽:w=30^-60m/s;压缩空气:二二15-20m/s.4.3-3.2计算油喷出口截面时，流量系数应按实际情况确定，一般可取p=0.2-0.44.3.3.3如计算所得的油孔直径小于1.5mm，应至少取1.5mm,嫩烧器在使用时，需要的小流量，应靠节流9来调节。4.3.3.4蒸汽(或压缩空气)喷出口截面，应按临界截面进行计算，一般应设计成收缩型孔口。18免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面4.3-3.5计算内混式燃烧器的混合室截面时，雾化剂在混合室内的流速可按4.3.3.1中关于雾化剂流速的要求选取4.3.3.‘计算雾化剂流出口截面时，流量系数应按实际情况确定，一般可按下列方式的范围选取:(1)外混式雾化剂喷出口:”一。.7^0.9;(2)内混式雾化剂或混合物出口流量系数可按式(4.3.3-1)求取(喷口厚度小于3倍的喷口直径)p=0.87一0.25闷(4.3.3-1)式中:F--混合物出口流量系数;月—混合室出口压力比，可按式(4.3.3-2)加以确定:R=Pa/P}(4.3.3-2)式中:N-雾化剂或混合物喷入的那个空间的压力，Pa(绝);P—雾化剂或混合物喷出前的压力，Pa(绝)。4.3.4低压空气雾化油燃烧器4.3-4.1一般设计原则(1)设计参数应按下列范围选取:燃料油入口压力:0.049-0.147MPa(0.5-1.5kgf/cm2)(表);雾化空气入口压力:0.003-0.02MPa(300-2000mmHi0);雾化空气用量:燃烧所需空气量的70%--100%;空气预热温度:不宜大于300"C;燃料油粘度:常用20X10-"-36X10-"m"/s，极限值取72X10-"m"/s。(2)为保证油的雾化质量，空气出口截面宜设计成可调节的。(3)必须获得最大的气体出口速度，以得到最佳的雾化效果，应尽量减少燃烧器本体和支管的空气通道对空气的阻力。4.3-4.2一般计算原则(1)燃烧器本体上的油导管和油流出口截面的计算应按4.3.3的规定。(2)空气在燃烧器本体或管道中的流速:w=10^-15m/s(3)计算空气流出口截面时，其流量系数应按实际情况确定，一般可取P=O.6-0.66，常取A=O,62.4.4气体燃料燃烧器的设计与计算4.4.1扩散式气体燃料燃烧器的设计4.4-1.1燃料气人口压力:对于低热值〔Q,<-I.675X10"kJ/m"(4000kca1/m"))燃料气，人口压力可取0.0004-0.02MPa(40^2000mmH20);对于高热值〔Qd>l.675X100k7/m"(4000kca1/m")J燃料气，入口压力可取0.02-0.294MPa(0.2-3kgf/cm")(表)。4.4.1.2炉膛内过剩空气系数;a=1.2^-1.6.4.4.1.3采用多火孔的憔料喷头时，火孔直径常取d=0.5-5mmo免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面4.4.1.4火孔间距应能保证自由传火，并不应使邻近的火焰合并。火孔间距可取火孔直径的3^-6倍4.4.].5为保证稳定和完全燃烧，多火孔的火孔总截面积应为煤气管(接喷头处)总截面积的70%一801".4.4.2引射式气体燃料燃烧器的设计4.4.2.1燃料气八口压力:对于低热值CQ}a1.675X10"kJ/m"(4000kca1/m")7燃料气，入口压力可取0.004-0.04MPa(400^4000mmHi0);对于高热值〔%>I.675X10"kJ/m"(4000kca1/m"))燃料气，入口压力可为0.02-0.294MPa(0.2-3kgf/cm")表)。4.4.-2.2燃烧器的设计应使在最小燃烧能力(最低进气压力)时，燃烧器不应发生回火;在最大燃烧能力(最大供气压力)时，燃烧器的引射能力(吸入空气量)应达到设计规定值。4.4.2.3过剩空气系数:a=1.05-1.15.4.4.2.4确定燃烧器各部分的结构.应保证使混合物在引射器混合管内的速度场连续均匀，并使混合物在燃烧道入口处分布均匀。4.4.3半引射式气体燃料燃烧器的设计4.4-3.1燃料气入口压力:0.02-0.245MPa(0.2-2.5kgf/cm")(表)。4.4-3.2一次过剩空气系数:。=。.4^0.8;炉膛过剩空气系数:a--1.15左右。4.4-3.3采用多火孔的燃料喷头时，火孔直径应取d=2^-10mm，火孔间距应为火孔直径的2^-5倍，火孔深度为火孔直径的2-3倍。4.4.3.4为保证混合物均匀地分布到各火孔，分配室的截面积应为火孔总截面积的1.7-2.5倍。由一个大火孔构成的混合物出口，应设计成收缩型圆锥孔。4.4.4气体燃fa燃烧器的计算4.4.4.1设计计算时，燃料气在守管内的流速可按下列范围选取低压冷煤气;二=5-7m/s;低压热煤气:二二3-5m/s;高压冷煤气:w=8--12m/s;高压热煤气:w=6-8m/s4.4.4.2压力小于或等J=0.02MPa(2000mmHi0)的气体，视为低压气体。计算该气体流出截面时，可忽略气体密度随压力的变化。压力大于。.02MPa(2000mmHi0)的气体，视为高压气体。此时应考虑气体密度随压力的变化，气体自孔口中流出的过程可认为是绝热过程。当气体膨胀压力比大于临界压力比时，孔口截面应按亚临界状态计算;气体膨胀压力比小于或等于临界压力时，孔口截面应按临界截面计算。4.4.4.3计算高压气体流出口时.流量系数可按4.3.3的规定选取或计算。4.4.4.4引射式燃烧器引射器的结构引射式燃烧器引射器的结构如图4.4.4.4所示。引射器由喷头1,吸入管2,混合管3和扩20免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面张管4组成。图中各符号分别表示如下:d,—吸入管入口直径;d,—混合管入口直径;d;一一扩张管末端直径;1-喷嘴的出口截面与混合管入口截面间的距离;八—吸入管长度;1,-混合管长度;1;一一扩张管长度;a-一扩张管张角，度图4.4.4.4引射器结构简图注:工—喷嘴;2一一吸人管3-混合管;4一一扩张管4.4.4.5引射式燃烧器引射器结构的计算特性(1)燃料气喷嘴一般应设计成收缩型或多孔型喷嘴。此时，喷嘴流出口截面的计算应为:当气体膨胀压力比大于临界压力比时，孔口截面按亚临界状态计算;当气体膨胀压力比小于或等于临界压力比时，孔口截面可按临界截面计算。喷嘴出口截面与混合管入口截面的适宜距离可取1=0.5^-1.4d=(2)空气吸入管一般应设计成圆锥型或流线型收缩管。吸人管的入口直径一般应为d,=2-3d,，吸入管的长度12=2d3,吸人管的阻力系数可取。5-1。。(3)混合管应设计成圆柱型，它的直径应按混合气在其中具有的最佳流速计算求得，长度1,=2-6d3,混合管摩擦阻力系数可取。.2一。.3,(4)扩张管的结构，其扩张角a=6".=$o，常取。=7}。扩张管的长度可按式(4,4.4)计算:d4-d3(4.4.4)2tg普式中:d3-—扩张管首端直径,mm;d4—扩张管末端直径,mm;a—扩张管张角，度。4.4-4.6·半引射式燃烧器的计算可参照4.4.4中的规定免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面4.5油一气联合燃烧器4.5.1燃烧器中油燃烧器应符合4.3的各条规定，气体燃料燃烧器应符合4.3的各条规定。4.5.2燃烧器应设置能保证火焰稳定性的油气燃烧道(烧嘴砖)。4.5.3燃烧器应设两级调风器，调风器的设计应保证在油、气混合燃烧时能供入足够的空气。4.6燃烧器的结构设计4.6.1调风器应便于安装和操作，并应有明显的风门开度位置标记。4‘.2燃烧道的设计应符合下列要求:4.‘.2.1燃烧道的材质，应采用粘土质或高铝质耐火材料。4.6.2.2燃烧道的尺寸和截面形状，应与混合气体的流束或燃油喷出的雾化角的形状基本吻合或相切，流束或雾化角外表面与燃烧道表面之间应留有10-25mm的间隙。4.6-2.3燃烧道与调风器的连接处、燃烧道截面有变化的部位应平滑过渡，减小阻力。4.6.2.4燃烧道应与炉子砌体(砖)分开砌筑，并留设膨胀缝，缝内应填入耐火纤维。4.6.3燃烧器的油枪(或气枪)部件，应能在炉子操作时进行拆装，并应在部件上做出明显的安装位置标记，以便顺利地安至预定位置。4.6.4燃烧器的本体上宜设置可开闭的看火孔。无法开设时，应在燃烧器周围的炉体上开设看火孔。4.6.5燃烧器应设点火孔.无专用点火孔时，应在其周围炉体上开设1-2个点火孔，点火孔直径应大于40mm。允许利用看火孔进行点火。4‘.‘确定燃烧器的结构及材质时，应做到:4.6.‘1结构上应利于制造、安装和检修。4.6.6.2材质上应为耐腐蚀、耐磨报和耐高温n4.7几种燃烧器的计算公式与例肠4.7.1低压佃燃烧器计算低压油燃烧器计算见附录B“低压油燃烧器的计算”。4.7.2高压油燃烧器计算高压油燃烧器计算见附录C“高压油燃烧器的计算”。4.7.3中高压扩散式煤气燃烧器计算中高压扩散式煤气燃烧器计算见附录D“中高压扩散式煤气嫉烧器的计算”。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面5管架及管板设计管架及管板设计应遵循的原则是:应使炉管正确安放于护内或炉上的设计位置;应能承受炉管的自重及物料的质量;应满足炉管受高温加热产生的热膨胀和热位移的要求。5.1管架及份板的设t与选型要求5.1.1管架及管板必须连接在炉体钢结构上或其它可靠的构筑物上。5.1.2管架及管板间距的确定，除应满足安装要求外，还应使护管荷重合理分布。5.1.3管架及管板的安装位置应尽量不影响炉管的安装和检修。S-1.4管架及管板应能可靠地支承护管和满足补偿炉管热位移的要求，改善可能出现的炉管振动状况。5.1.5管架及管板应具有足够的强度和刚度，结构力求简单，便于制造;管架及管板可根据炉管的安装方式参照附录E"管架、管板及导向架结构型式”进行结构设计。5.2弹.吊架5.2.1弹黄吊架可用于护管、管板和炉外管道有垂直位移的支吊点或要求避免由于炉管热膨胀而引起炉管歪斜等场合。5.2.2由被吊物体的工作载荷、位移琶及安装位置，可在JB2654(恒力弹簧吊架》或《可变弹费支吊架》中，选择结构型式合理、使用场合符合要求的弹簧吊架。5.2.3弹簧吊架的使用温度应不大于200`C，弹赞吊架的安装位置应便于调节和检查。5.2.4弹簧吊架的工作载荷和安装载荷，应在有关规定要求的最佳工作范围内。当工作载荷和安装载荷处于规定要求的最佳工作范围之外，且不能满足载荷变化率不大于25%的要求时，应选恒力弹赞吊架，当要求弹赞吊架能承受较大的位移时(不少于l00mm),或需要限制载荷转移时，亦应选用恒力弹簧吊架。5.2.5为了满足位移量或载荷的孺要，弹焚吊架可串联或并联使用，且应选用型号相同的弹簧吊架。串联时，位移量应平均分配在每个弹黄吊架上;并联时，其载荷应由每个弹簧吊架平均承担。5.3管架、管板、导向架及其附件5.3.1管架、管板、导向架及其附件，不宜直接接触火焰，以免局部过热5.3.2管架、管板、导向架及其附件的设计温度:5.3.2.1接触烟气部分的，应取烟气的最高温度加30"C.S-3.2.2不接触烟气部分的，应取所在位置的最高温度。5.3.3管架、管板为铸件时应有的最小设计厚度:5.3.3.1管架不小于lOmm.5.3.3.2管板不小于12mm.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面它们的具体厚度应由铸件的材质、结构、使用温度及所承受载荷的大小来决定。5.3.4管架、管板、导向架及其附件的材质和使用温度范围，应符合HGJ41《化学工业炉金属材料设计选用规定》中的规定。5.3.5管架、管板及导向架所用螺栓、螺母的材质，应符合HGJ41中的规定。5.3‘水平管架的最大支承间距:5.3-6.1当炉管外径不大于l00mm时，不应超过35倍炉管外径，且最大不超过3m,‘.3,6.2当炉管外径大于l00mm时，不应超过30倍炉管外径，且最大不超过3.6m,5.3.6.3当炉管温度超过500℃时，应核算炉管挠度来确定炉管支承间距。对一般加热炉.其挠度应不大于每跨炉管长度的1/300;对严重结焦的加热炉，其挠度应不大于每跨炉管长度的1/200.5.3.7垂直炉管的导向架间距不应超过70倍的炉管外径。5.3.8中间管板和带弯头箱的端管板5.3-8.1中间管板孔径的大小，应由炉管直线度、炉管抽动的灵活性来确定，并应利于炉管与弯头的焊接和检验。管板数量为2^-3个时，管板孔径应为炉管外径加4-5mm，管板数最为4--6个时，管板孔径应为炉管外径加6~8mm;翅片管或钉头管的管板孔径应为翅片或钉头外径加812mm.5.3.8.2常需吊装更换的管组所用的中间管板，宜在管板上设有起吊支耳，见附录E“管架、管板及导向架结构型式”中图E.3-(a)所示。5.3-8.3端管板在烟气侧宜采用耐火浇注料保护，为防止炉管碰坏隔热保护层，应在管板孔上安装保护套管，并对隔热保护层加以固定。套管内径至少应比管子或扩大表面管的外径大13mm。当烟气温度不大于620℃时，选用碳钢锚固钉固定;当烟气温度大于620℃时，选用18-8型不锈钢锚固钉固定或采用管孔保护套管外缠绕不锈钢丝固定的结构，见附录E中图E.3-(c)所示。5.3-8.4为防止漏入空气，端管板管孔与炉管间的环形间晾应填塞隔热材料。当烟气温度不大于400℃时，可填塞石棉制品;当烟气温度大于400℃时，应填塞耐火纤维制品。5.3.8.5管板设计时应满足炉管热胀冷编的要求，允许炉管自由滑动。管板孔的支承面应光洁，不应有损伤炉管的锐棱及硬瘤，所有管孔的棱角应倒圆。5.3，炉管采用翅片管或钉头管时，在管板孔的正下方，应至少有连续600包角的支承面，见附录E中图E.3-(e)所示。沿炉管纵向长度上的支承面宽度应大于50mm，且不少于4个翅片间距或4个钉头间距。5.4苍架强度计算5.4.1管架强度计算的根据应由管架的使用场合，确定其结构型式、材质;应由管架的受载情况，初定管架的几何尺寸，并校核危险截面上的应力。对于受多种载荷的管架，应求出危险截面上的组合应力。当危险截面上的应力大于材质的许用应力时，应重新调整管架的几何尺寸或材质，再行核算，直至满足危险截面上的应力小于24免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面材质许用应力的要求。5.4.2管架载荷确定5.4.2.1支承垂直来回排列炉管的管架，应将所支承的炉管重量(包括介质质量和上、下弯头的质量)乘以载荷系数M(M=1.5)作为其设计载荷。5.4.2.2支承水平来回排列炉管的管架，当整组水平炉管有两个或三个支承点时，应将该组水平炉管的质量(包括介质质量和一个弯头的质量)乘以载荷系数M(M二。5)作为其设计载荷;当有三个支承点以上时，M不等于。.5，此时可根据实际情况予以确定。5.4.2.3水平管架、管板上承受的摩擦力，除承受炉管质量外，炉管在操作时因热胀冷缩滑移产生的摩擦力，应计算在设计载荷内。摩擦力至少应按摩擦系数为。3确定。摩擦应根据所有管子向同一方向膨胀或收缩确定，不应由于管组向相反方向移动引起的荷载而抵消或折减。5.4.3管架、管板及导向架的设计厚度附加量管架、管板及导向架的厚度附加量“C”按式(5.4.3)确定:C=C+C,(5.4.3)式中:C厚度附加量,mm;C—厚度负偏差，是指钢板或铸件的厚度负偏差，应按相应的钢板或铸件标准选取，MM;CE—双面腐蚀裕量(包括烧损量).炉内:采用低合金俐和耐热铸铁时，取Ca)4mm;采用奥氏体不锈钢时，取Cz)l.5mm.炉外:采用碳钢及低合金钢时，取C,)lmm;采用奥氏体不锈钢时，取C=O,5.4.4螺栓腐蚀裕量C,:一般取Ci>-2mm;对不锈钢螺栓，Cz=O.5.4.5设计温度下管架、管板材料的许用应力5.:.5.1管架、管板材料的拉伸许用应力应由不同设计温度所确定:(1)在高温下长期承受载荷的管架、管板，为铸钢件者可取1万小时下1%蠕变极限的。.5倍。非铸钢件者可取1万小时下10a蠕变极限的0.6倍。(2)设计温度小于400℃时，板材的拉伸许用应力应为强度极限的1/3或屈服点的2/3，取两者中的较小值。常用材料的许用应力值见表5.4.5所示。S.4.5.2管架、管板的剪切许用应力，可取拉伸许用应力的。.6倍。5.4-5.3管架、管板支承水平炉管，在高温下长期承受炉管静载荷时所产生的应力和炉管，因热胀冷缩与管架或管板间摩擦而产生的应力，这两者之和不得大于柑应材质拉伸许用应力的两倍。5.东‘螺栓的许用应力5.4.6.1拉伸许用应力，应根据材质的不同状态，以各自的强度数值除以表5.4.6.1中的安全系数，取其中最小值，即得不同直径螺栓的拉伸许用应力值。S-4.6.2剪切许用应力，取拉伸许用应力的。.7倍.5.4.6.3魄扮材料许用应为值见裹5.4.6.3所示免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面姗拴安全系橄农5.4.6.1设计14#t设计温度下.经10万小时螺栓直径材料热处理状态断裂的持久强度此，平均值r，，1下屈衅点‘的卜的no0.2>0.4>0.56.1.2.7地下烟道应不妨碍交通和地面上的操作，它的顶部最高点离地面应不小于300mm,底部最低点宜在地下水位线以上。当它位于地下水位线以下时，应采取必要的防水措施6.1.2.8根据烟气的温度状况，在烟道中应设置能够吸收热膨胀的补偿器。烟道热膨胀及其补偿计算，见附录F`‘烟道热膨胀及其补偿计算”。6.1.2.，烟道与炉子接口处，烟道与烟囱接口处，应留设膨胀缝，缝宽为10^-20mm,6.1.3结构6.1.3.1砖砌烟道(1)砖砌烟道拱顶的中心角常用的应有600,900,120。和1800,烟气温度较高，烟道断面较大或受震动影响大的烟道，一般应用180.拱顶。(2)砖砌烟道在结构上应具有充分的伸缩能力，以吸收热膨胀。(3)烟道留设膨胀缝时，粘土砖内衬一般每隔3m左右应留设宽为10^-15mm的膨胀缝，且内外层砖体的膨胀缝应错开。烟道的内衬拱顶和外层拱顶之间应留设10-20mm空隙，该空隙内应填入松散的隔热材料，如耐火纤维制品。33免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面‘L3.2金属烟道(1)金属烟道的壳板厚度应根据刚度要求来确定，最小板厚不得小于4mm.(2)金属烟遭应采用焊接结构，焊缝为连续焊。(3)金属烟道的衬里要求及衬里材料见6.1.4和‘.5.4.(4)金属烟道无隔热衬里时，在操作人员可能触及的部位，应采用外保温。6.1.4衬里要求‘.1.4.1金属烟道有下列情况时应设衬里:(1)烟道温度大于425"C,(2)对于含硫大于1%(质量)的嫌料油或含硫化氢大于1.5%(体积)的燃料气，烟气温度不大于310"C.6.1.4.2因劳动保护或结构特殊需要，衬里材料及厚度见6.5.4.‘.1.4.3衬里的结构妻见第3童.6.2烟由设计‘.2.1设计斌两设计烟囱应考虑以下载荷:6.2.1.1静载荷:包括烟囱金属自重(以及附在烟囱上的附件等重量)和衬里重量。‘.2.1.2风载荷:应符合GBJ9(建筑结构荷载规范》的规定选用。‘.2.1.3地展载荷:应符合GBJ11《建筑抗展设计规范》的规定选用。‘2.1.4运艳或吊装时产生的局部应力载荷。‘.2.2烟囱高度设计原则‘.2.2.1烟囱的最低高度应满足以下条件:(1)烟囱的高度应满足其所产生的抽力能克服炉子和烟气系统的全部阻力。设计时应超负荷的250o，并在大气温度250C、无风的条件下，护内任一点的负压不应小于20Pa(正压炉除外)。(2)排放烟气中的有害物质对环境造成的污染，应符合GBJ“工业“三废”排放试行标准》的规定。(3)在烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时，烟囱高度应高出最高建筑物3m以上。‘.2.22烟囱高度设计计算，见附录G“烟囱高度计算气‘.2.3钥烟囱结构及其附件‘。2.3.1无特殊要求钥制烟囱应采用圆形截面。6.2.3.2烟囱应采用焊接结构，烟囱及与烟囱相连的外部附件应用连续焊。烟囱与烟道之间的连接，不得采用焊接型式。6.2.3.3为遴免空气或烟气泄漏，烟囱上的开口和连接部位均应采取密封措施。‘.2.3.4座落在炉顶上的烟囱，一般不宜采用拉绳结构，而应采用支承式结构。6.2.3.弓烟囱和其支承结构之间，应采用螺栓连接。对任何烟囱，其固定用的地脚螺栓的数量不得少于8个。6.2.3.‘直简形的自支承式烟囱直径，一般应满足烟囱直径与烟囱高度之比大于或等于1/20.超出此范围者可另行考虑。34免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面6.2.3.7位于炉顶上带有方圆(上圆下方)接管段的烟囱，其接管段高度应取烟囱高度的1/6^1/5，烟囱总高度不大于15m,‘.2.3.8钢制烟囱的壳体厚度，按6.2.1进行风载荷、地震载荷的计算，结合GB150(钢制压力容器》标准确定，并应包括厚度附加量。(I)未包括腐蚀裕量的钢烟囱壳体最小厚度应为:烟囱高度大于20m者，6mm;烟囱高度不大于20m者，4.5mm,(2)钢烟囱腐蚀裕量:有衬里者，1.5mm;无衬里者，3.Omm,6.2-3.9钢制烟囱应有足够的刚度。对带衬里的烟囱，应不影响卧放位置的施工，其壳体的加强圈采用角钢，一般布置在壳体内壁，角钢圈的间距约为1^-1.5m,‘.2.3.1。烟囱外壳上设置的“破风圈气(1)设置条件:当烟囱的临界风速小于6^-7m/s时，应设置“破风圈，;当烟囱的临界风速为6.7^-13.4m/s、实际风速大于临界风速，而用改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施不经济时，也可加设“破风圈，’.(2)设置位置:需设置破风圈时，应在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3的范围内设置。(3)结构型式与尺寸:a.交错排列的直立板式立板厚度不小于6mm，立板长度不大于1.5m，立板宽度应为烟囱外径的。.1倍。每圈立板数量为4块，沿烟囱圆周均布，相邻圈的立板应相互错开450,b.螺旋形板式螺旋板厚度不小于6mm,螺旋板宽度应为烟囱外径的0.1倍。螺旋板数为3块，沿烟囱圆周均布，螺旋节距为烟囱直径的5倍。‘.2.3.U衬里烟囱的衬里要求及衬里材料见6.1.4和6.5.4,‘.2.3.12有衬里的烟囱，为保护衬里边沿，应在烟囱顶部设置圈板，圈板厚度应大于或等于6mm,‘2.3.13内部无衬里的金属烟囱，在离地2m的高度范围内，应采用外部保温，或以护栏隔离。6.2.3.14当有两个烟道进入一个公用烟囱时，烟囱内部应设置垂直隔板，该隔板应高出烟道入口顶部，不小于较高烟道接口本身高度的1/2，并不小于。.5m,‘.2.3.15烟囱帽多雨地区或带有内衬的烟囱，应设置烟囱帽。烟囱帽的结构型式与设置位置，不得影响烟囱的使用功能。6.2.3.16排水口地面支承的烟囱，至少应设一个排水口。排水口的数量应视烟囱的直径而定，最小尺寸不35免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面得小于$57mm,有烟囱帽的可不设排水口。‘2.3.17人孔门座落在地面上的烟囱底部，宜设置一个用以检查、清扫和维修衬里用的人孔门。‘.2.3.18防雷措施高于15m的烟囱或在少雷区高于20m的烟囱，其防雷措施应符合JBJ6《工厂电力设计技术规程》的规定.6.2.3.1，根据需要可在烟囱顶部设置油漆吊车导轨、滑车及滑车钢丝绳。‘.3调节挡板设计6.3.1型式调节挡板应采用蝶形挡板。蝶形调节挡板的形状，应根据烟道或烟囱的截面形状而定，可为圆形，也可为方形。除了起隔断作用及抽力很富裕的个别情况外，调节挡板不应采用闸板型式。6.3.2设置要求6.3-2.1根据需要，调节挡板可设在烟道内，也可设在烟囱内。6.3.2.2对于自然抽风的炉子，应装设烟气调节挡板。6.3-2.3当采用强制送风，且炉子所设烟囱产生的抽力使炉内计算负压(炉膛内或在对流段下方测定的负压)不超过49P。时，可不装调节挡板。6.3-2.4当几台炉子连接到一个烟道或烟囱上，则每台炉子在烟气出口处应各自采用一个调节挡板和一个插板.使护子与烟道(烟囱)能够断开。6.3-2.5挡板的位置应设置在炉子平台、烟道顶上或带梯子的独立平台上可进行操作、维修的地方。‘.3.3结构6.3.3.1调节挡板的结构有单片式和多片式。(1)当烟道、烟囱直径不大于。.6m时，宜采用单片式。(2)当烟道、烟囱直径大于。.6m时.宜采用多片式。6.3-3.2多片式挡板宜由偶数片组成，每两个相邻的单片应互作相对运动。多片式挡板中的每个单片的面积应基本相同。多片式挡板应设计有连杆，并使之成组操作，不得用钢丝绳或杠杆单独驱动每一个单片。6.3-3.3挡板应在地面(或平台上)采用钢丝绳牵引控制，并应能使挡板保持在从全开到全关的任何位置。在挡板及其控制机构上，均应装设一个清晰可见的挡板开度指示器。6.3.3.4挡板应设计成在钢丝绳或联动机构失效的情况下仍有使之启闭的措施。6.3-3.5挡板的手动操作机构应采用机械传动，且应使一个人不必过份费力就可将挡板调节到所需位置。6.3.3.‘挡板用气动装置操作时，应同时允许在地面上手动操作，并应在仪表气源中断或联动机构失效时，气动机构应使挡板处于全开位置。气动挡板执行机构应放在烟囱平台或地面上36免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面装设于炉顶的烟囱，宜将气动挡板执行机构放在烟囱平台上，而执行机构的控制开关应放在地面上。6.3.3.，挡板轴应用密封式轴承或轴套支承，轴承或轴套应支承在烟囱外的构架或托架上。‘.4通风设备设计‘4.1型式在工业炉上常用的通风设备(风机)的型式，应为离心式。它的效率为68%-720o，产生压头较大.结构较为简单，应用广泛。送风机普遍应采用效率较高的具有机翼型后弯叶片的离心风机;引风机因烟气含灰，易使风机磨损，一般应采用板片式结构的离心式风机。6.4.2设置与选用要求6.4.2.1送、引风机的设置有单炉布置和集中布置两种。当炉子热负荷大于5GJ/h时，应采用单沪布置;当炉子热负荷小于5GJ/h时，应根据具体情况采用单炉或集中布置。6.4.2.2采用集中布置又无特殊要求的炉子，可各设置一台送、引风机，不考虑备用。6.4.2.3.当生产负荷占总负荷的比例较大，且生产需要经常连续供汽(热)时，送、引风机可各设置两台，每台应能满足全部负荷的60oa-70%o6.4.2.4对有特殊要求不允许中断或减少供汽(热)的炉子，送、引风机必须设两台，每台均应满足全部负荷的120%.6.4.2.5当送、引风机各设两台或两台以上时，必须考虑并列运行的风机应具有宜于并列运行的特性。6.4.2‘送、引风机单炉布置时，风量的裕量应不少于1000，风压的裕量应不少于20%.送、引风机集中布置时，风量和风压的裕量应视布置情况适当放大。6.4.27当两台或两台以上的炉子集中布置风机时，每台炉子应配置严密性较高的闸门，以防止漏风。6.4.2.8选择风机时，应使风机的经常工作区域(常为炉子负荷的80%左右)在其效率最高的范围内。6.4.2.，选择风机时，应根据当地气压和介质温度对风机特性作修正，且不得超过其规定的介质温度。6.5材料‘.5.1钢烟道、烟囱材料钢烟道、烟囱的材料，一般可选用Q235-A.F(A3F),‘·5·2调节挡板材料调节挡板材料的选用，应根据挡板的使用温度与腐蚀情况而定。不同使用温度下挡板的材质可按HGJ41(化学工业炉金属材料设计选用规定》的规定选用。挡板轴和螺栓的材质的选取应与挡板材料相当。采用焊接结构的挡板，当使用温度超过300℃时，应在制作后进行应力消除。6.5.3衬里锚固件材料37免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面‘.5.3.1烟道和烟囱内的烟气温度高于56。℃时，它们衬里内的锚固件应根据实际使用温度进行选材。‘.5.32烟道和烟囱内的烟气温度低于56。℃时，它们衬里内的锚固件材料可采用碳钢。‘·5.4衬里材料‘.5.4.1钢制烟道、烟囱的衬里材料，可用耐火、隔热砖(或块)砌筑，也可用轻质耐火浇注料等不定形耐火浇注料于现场浇注而成。当烟气流速在15m/5以下时，还可采用耐火纤维铺砌。‘.5.4.2衬里层厚度应由烟气温度及衬里材质而定。对低温烟囱的衬里，其厚不应小于somm;对高温烟气的烟道及烟囱的衬里，其厚度应经传热计算后确定。对于无余热回收的纯辐射加热炉，烟气通道和烟囱衬里层的厚度不应小于75mm。6.5.4.3衬里层材料的结构设计，应能使衬里牢固地固定在烟道或烟囱的壳体上，不得发生塌倒和剥落。当用耐火浇注料等不定形耐火材料时，应以锚固钉或金属丝网固定。用耐火纤维制品时，可用锚固钉固定或辅以高温粘贴剂粘贴。6.5.4.4衬里材料的具体牌号，视烟气温度及腐蚀性的实际情况，应符合HGJ4。《化学工业炉耐火、隔热材料设计选用规定》的规定选取。衬里材料还应与炉体材料的选用相适应，并应按就地取材、方便使用的原则加以选用。6.6烟道、烟囱设计计算6.6·1烟道、烟囱截面尺寸计算烟道、烟囱的截面尺寸，应根据所选用的合适的烟气流速并经计算求得。‘·6.LI烟气在烟道、烟囱中的流速烟气在烟道、烟囱中的流速可按表6.6.1.1选用。姻气流速(m/5)衰‘.‘.1.1烟道烟囱上口通道材料自然排烟机械排烟自然排烟机械排烟有衬里通道3~56~83~104~20金属通道8~}010~153~88~20注:①系统阻力较大时，取较小流速;为了防止烟囱倒灌风，宜取较大流速。②为防止烟气存积于通道中，则取较大流速。6.6·12截面尺寸(l)截面积按式(6.6.1一1)计算:q，(6.6.1一1)360Q趾J式中:A—所需要的截面面积，mZ;qv—烟气量，m，/h;二—烟气选用速度，m/5。(2)圆形烟道或烟囱直径，按式(6.6.1一2)计算:d一糯(6.6.1一2)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面式中:d—烟道或烟囱出口直径,m,6.6.1.3截面尺寸的确定还应符合下列要求:(1)截面尺寸宜回整到常用的规格尺寸。(2)对烟囱出口直径应校核其出口速度。在最小负荷时，不应低于3m/s;在自然通风时，不宜小于4m/s,(3)计算截面时所选的烟道烟气流速，应是烟道烟气平均温度下的流速;烟囱烟气流速，应为烟囱出口处烟气的流速。由此引起烟道中及烟囱内烟气温度的降低，可参照附录G的G.4进行计算。对于烟气中含灰量大的烟囱直径，应适当考虑积灰因素，特别是小直径烟囱应留有余量。(4)对有衬里的烟道、烟囱尺寸，应便于衬里施工。砖砌的烟道其内径应不小于800mm(很短距离时可为500mm)。长距离烟道应设人孔门。‘.‘2烟囱高度计算原则‘.‘.2.1机械通风采用机械通风并用引风机排烟时，烟囱高度可按下述规定确定:(1)烟囱高度应根据环境卫生的要求来确定，即应按有害物的排放量来确定烟囱高度。(2)具体计算时，应根据烟尘排放量和二氧化硫排放量分别确定烟囱高度，然后择其大者作为计算高度(对燃油炉可仅按后者确定高度)。(3)根据烟尘排放量和二氧化硫排放量，在具体计算高度时，则可按附录G中的式(G.2.1)和式(G.2.2)进行计算。(4)烟尘排放量与烟囱高度的关系详见表6.6.2.1所示。(5)二氧化硫排放量与烟囱高度的关系，应符合GBJ4《工业“三废”排放试行标准》的规定中对电站的要求选取。工业炉烟由离度标准衰‘.‘.2.I注:本表系按平原地区、中性大气条件和点像连续排放条件制订。‘.‘.2.2自然通风自然通风时，烟囱高度应按下述规定确定:(1)烟囱高度除应满足环境卫生的要求外，还应同时满足炉子引风的要求，即还应计算烟囱的抽力，使其所产生的抽力能克服工业炉烟气系统的全部阻力。一般应使烟囱产生的抽力不小于总阻力的1.25倍。(2)具体计算时，应根据烟尘排放量、二氧化硫排放量以及为满足炉子引风的要求分别确定烟囱高度，然后择其大者为计算高度。(3)根据烟尘排放量和二氧化硫排放量确定烟囱高度犷，应按附录G中式(G.2.3-1)和式(G.2.3-2)进行计算。6.6.3烟囱结构计算自支承式烟囱结构计算应符合下列要求:6.6.3.1地面或炉顶钢架上的自支承式烟囱，应根据其所受载荷，作筒身的强度和稳定性39免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面验算以及基础环、地脚螺栓等的强度验算。其计算方法与直立容器结构计算相同，应符合GB150(钢制压力容器》的规定予以计算。6.6-3.2校核计算中，若张度、刚度不够，则应重新假设壁厚再作计算，直至合格。6.6.3.3自支承式烟囱筒身可采用不等壁厚分节组成，对壁厚变化处应作筒身强度计算。6.6.3.4对座落在炉顶上的自支承式烟囱.其自振周期应将烟囱与炉体看成一个整体来计算。6.6-3.5座落在炉顶上的烟囱，其基础环与炉子钢架连接的螺栓，除构造上应符合有关标准及规定外，还应进行连接计算，计算公式应符合GBJ17K钢结构设计规范》的规定，且采用双螺母。6.6.3.‘工业炉炉顶烟囱的设置必须符合《工业设备抗震鉴定标准》(1979.3.1起试行)的规定。6.7通风设备计算风机的主要参数为风量和风压。当所设计炉子确定了风烟道流量和阻力，并给以相应裕量，即应计算出风机的风量与风压，由此选择适用的风机。6.7.1风机的风量计算6.7.1.1鼓风机风量鼓风机风量可按式(6:7.1-1)计算:fl.一1.la,B;l..2-73一华t0kX101.32(6.7.1-1)2了6o式中:q,-鼓风机风量.M,/h;l.1—一风量贮备系数;al—炉膛过剩空气系数;B;一一计算燃料消耗量>kg/h或m"/h;lo燃料完全燃烧所需理论空气量,m"/kg或m"/m";b-一当地大气压力，kPa>根据海拔高度由表6.7.1.1查得，当海拔高度小于200m时.可取101.32kPa;t,k—冷空气温度，c.大气压力与海拔高度关系表衰‘.7.1.16.7.1.2引风机风量引风机风量可按式(6.7.1-2)计算:a..一1.1B,V.27黑李X101竺32(6.7.1-2)乙1占0式中:q。—引风机风量>m"/h;V，一一排烟体积，m"/kg;40免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面t=—排烟温度，〔。其余各项意义同鼓风机风量计算式。6·7·2风机的风压计算6721鼓风机风压鼓风机风压可按式(6.7.2-1)计算:__一273+t,k101.32P‘二1-.·2-7一-Aprr1畏2告7杀3es十月tg二X-井二1.P209k3(6.7.2-1)式中:p.—鼓风机风压，Pa;1.2—风压贮备系数;lAp,—风道总阻力，Pa;tg—鼓风机铭牌上给出的气体温度，℃;P0k-101.32kPa时空气的密度，pk=1.293kg/m",t,k,b的意义同风量计算式。6.7.2.2引风机风压引风机风压可按式(6.7.2-2)计算:、273+t-，101.32p"=1.2(YAp,-P,)入下二二一下份-入—(6.7.2-2)1_.P209.3乙了J十t,D式中:P"—引风机风压，Pa;Y-AP.—烟道总阻力，Pa;P,—烟囱抽力，Pa;t,—引风机铭牌上给出的气体温度，℃;p",-101.32kPa时烟气的密度，p0,=1.34kg/m"e6.7.3风机及电动机功率的计算‘.7.3.1风机所需的功率风机所需的功率可按式(6.7.3-1)计算:9P(6.7.3-1)360OX10"7,9}式中:P—风机所需功率，kW;q一一风机风量.m3/h;P—风机风压，Pa;1k—在全压头下的风机效率;tk—传动效率，当风机与电动机直联时,i,=1.0;当风机与电动机用联轴器连接时，Tk=O.95-0.98;当风机与电动机用三角皮带传动时，",=0.9-0.95;当风机与电动机用平皮带传动时,Tk二0.85.‘·7.3.2电动机功率电动机功率可按式(6.7.3-2)计算:_PK(6.7.3-2)Y}=TIA式中:Pa—电动机功率,kW;免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面P—风机所需功率，kWt爪—电动机效率，一般为。.9tK-贮备系数，按表6.7.3.2选取。贮.系橄K值衰6.7.3.2电动机功率贮备系数K(kw)皮带传动同一转动抽或联轴器连接2.01.15一。礁沁一1.0‘1.51.15~2.01.31.15-2.51.21.10>51.11.1042免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面7附件和构件设置、选用设计沪子附件和构件设置、选用设计的一般原则应为安全可靠、结构简单、操作维修方便。常用的炉子附件和构件有:观察孔、防爆门、人孔、吹灰器与吹灰管、出灰门(或清扫孔)、平台与梯子。7.1观察孔，.1.1设置原则7.1.1.1观察孔应设于炉墙上，其位置高低应便于操作。一般离地(平台)高度应为1.3-1.5m,7.1.1.2观察孔的数量及位置宜能看到燃烧器、火焰、炉管和炉墙的情况。7.1.1.3炉墙上的观察孔如不能符合7.1.1.2的要求，则应在炉底加设观察孔以满足观察要求。7.1.1.4带有观察孔的燃烧器，若已满足观察要求，可不另设观察孔7.1.2选用原则，.1.2.1观察孔盖与框的材质可用铸铁或钢板焊成。炉膛温度较高时，应采用有衬里的观察孔盖，并应由炉膛温度的高低选用相应的耐火、隔热材料。，1.2.2孔盖与框应密封，以防止漏风。7.1.2.3观察71,的洗用庵优失洗用介下部的右羊标准7.2防场门7.2.1设置原则7.2-1.1防爆门的设置，应由炉子温度、炉子大小及具体操作条件等因素决定。7.2.1.2防爆门应安装在炉子的上部，设置在炉墙上者，应远离操作面2m以上。7.2.1.3防爆门的位置，应能保证安全，使排出的烟气能远离操作平台、有用空间和关键设备等。7.2.1.4防爆门的数量，应按炉膛的具体情况确定。每loom，的炉膛容积宜设置一个净开孔面积为450mmX450mm的防爆门。，.2.2选用原则防爆门的选用应优先选用化工部的有关标准。7.3人孔7.3.1设置原则人孔的设置应取决于炉体的大小、炉子的操作情况和检修要求。7.3.1.1设置位置(1)人孔应设置于炉膛温度较低的区域。对于不常开的且置于较高温度区域的人孔，应采43免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面用隔热耐火砖干砌以隔热。(2)凡设置在炉子上的人孔，其位置及高低应便于人的进出。(3)对立式加热炉的侧墙不能设置人孔者，可在炉底设置人孔。7.3.1.2面积要求(1)人孔的面积应不小于400mmX500mm的净开孔面积。人孔为圆形时其直径应不小于400mm,(2)需经常出入检修或需从人孔中运进、运出材料和工具时，在位置及尺寸许可的条件下，可开设面积较大的人孔。7.3-1.3人孔门所用的材料人孔门的材料应用铸铁或钢板焊制，其内部衬里应根据炉膛温度的高低，选用相应的耐火、隔热材料。人孔门和门框之间应嵌装石棉绳或耐火纤维绳密封。7.3.2选甩原则7.3-2.1人孔门可选用炉门的标准。7.3.2.2人孔门的选用应优先选用化工部的有关标准。7.4吹灰器与吹灰管7.4.1设置原则以煤或油为燃料的工业炉，应根据采用炉管的型式及操作情况，设置一定数量的吹灰器。吹灰器应能定期地以蒸汽或压缩空气为介质进行吹扫，使炉管表面保持洁净，保证传热效率。吹灰器与吹灰管应配合使用。7.4.1.1设置要求(1)吹灰器应装设在炉子对流室的侧墙上，与管长方向垂直;也可设置在端墙上，并与管长方向平行。(2)沿水平方向，在每两块管板之间至少应装设一台吹灰器。每台吹灰器吹扫管子的最大长度应不大于2m,(3)吹灰器宜水平安装。(4)吹灰器的吹灰区域内，不得采用无保护层的耐火纤维制品。(5)伸缩式吹灰器穿过炉墙的部位，应设置不锈钢衬管。(6)吹灰管的轴线应与烟气流向垂直。(7)吹灰管应装设在管束中间，且应使吹灰管内喷出的气流从管子中间通过，不得正对受热面管子的中心。(8)为防止冲刷炉管，吹灰管外径与被吹炉管外表面间的最小距离应不小于130mm,7.4.1.2设置数量吹灰器的数量，应根据被吹扫炉管管排外表面的布置来确定。每一台吹灰器，在顺烟气流动方向上的翅片管或钉头管，应按清扫6排管子考虑;在逆烟气流动方向上可按清扫4排管子考虑。7.4.2选用原则7.4-2.1对于小型炉子，可采用手动式吹灰器。7.4.2.2对流室烟气温度小于900℃时，可采用固定旋转式吹灰器。44免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面7.4.2.3对流室烟气温度大于900℃时，可采用电动旋转伸缩式吹灰器。7.5出灰门(或清扫孔)7.5.1设置原则7.5-1.1以煤为燃料的炉子，应设置出灰门或清扫孔。7.5-1.2出灰门或清扫孔可设在炉子炉排下方的盛灰室、烟气出炉子的沉降处、烟道的拐角处及烟囱的底部。7.5-1.3出灰门或清扫孔的设置数量，在满足清除灰尘污垢、减少漏风和热损失的情况下应尽可能少。7.5.1.4出灰门面积的大小，应根据炉子的大小而定，并以方便出灰为限。7.5.2选用原则出灰门或清扫孔的选用应优先选用化工部的有关标准。，.‘平台与梯子.6.1设里原则7.6.1.1平台与梯子的设置应便于炉子的操作与维修。平台的边缘应设防护栏杆，防护栏杆包括扶手、立柱、横杆及档板。所有平台、过道和斜梯均应设置扶手。7.‘.1.2工业护上设置平台、梯子的应有下列位置:(1)每一层所有的观察孔、人孔门(炉门)及检修门的位置。(2)经常需要监测的仪表所在位置。(3)炉子顶部、辐射室底部及对流室需要检修的位置。(4)燃烧器、吹灰器的操作检修位置，地面够不着的燃烧器及其调节机构所在位置。(5)烟道、烟囱挡板的调节检修位置。(6)需要经常上下的低平台和炉子操作用的高平台应设置斜梯.不常去的平台可设置直梯。7.6.1.3平台的构件和栏杆的位置不得妨碍炉管的更换.也不得妨碍燃烧器和其它附件的操作和维修。7.6.1.4经常操作和维修用的平台宜设置安全出口，其数量应视需要而定。7.6-1.5平台与梯子的尺寸应符合下述规定:(1)平台宽度不小于lm，通行平台(即过道)宽度不小于0.7m,(2)直梯宽度不小于0.7m,斜梯宽度不小于0.8m，最大不大于lm,7.6.1‘在直梯或斜梯上，每隔6m的垂直间距应设置梯间平台。7.6.17直梯高度超过2m时，应装设护笼。7.‘.1.8防护栏杆的高度不得低于1050mm，但不应超过1200mm,7.6.2设计荷载，.‘2.1平台和梯子的设计应符合有关的钢结构设计规范。7.6.2.2通行平台的设计等效均布荷载应不小于2000Pa,7.6.2.3梯间平台的设计等效均布荷载应不小于3500Pa,7.6-2.4检修平台的设计等效均布荷载应不小于4000Pa,45免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面8测试及安全接口设置设计化学工业护上应设置的测试及安全接口有测温接口、测压接口、灭火蒸汽接口和烟气取样接口8.1测沮接口8.1.1护腹侧温援口为监察燃烧工况，避免护管或炉膛可能发生的超温，必须测量炉膛温度。炉膛测温接口应设置在炉温有代表性的地方。一般应设置在炉膛出口处，特殊情况可另行考虑。具有多个辐射室的化学工业炉，应在各辐射室出口处设置测温接口。8.1.2对流室渊温接口具有对流室的化学工业护，应在对流室出口处设置测温接口。当辐射室至对流室的烟道(即过渡段)较长，或在此烟道中设置辅助然烧器时，还可在对流室入口处设置测温接口。对流室各管组之间根据需要可设置测温接口。8.1.3炉管测温接口物料流经炉管的进口及出口处均应设置炉管测温接口。对于多管路的炉管，若物料可能产生偏流或结焦，则各管路应各自设置测温接口，且该接口均应安装在工艺管线上。对装有触媒反应床的炉管应设置炉管测温接口。8.1.4护管管壁测温接口根据需要可设置测量炉管管壁温度的测温接口，管壁测温接口的位置可按具体情况予以确定。8.1.5排烟测温接口为对化学工业炉的效率进行评价，应设测定其排烟温度的测温接口。排烟测温接口一般应设置在烟囱挡板前方，距离挡板中心大于烟囱半径处。对于多烟囱式的化学工业炉，每个烟囱都应设置测温接口。几台炉子合用一个烟囱时，则每台炉子的烟气出口处都应设置测温接口。8.1.6测温接口设置要求8.1.6.1测温接口处不得受抽风冷却的影响，也不得受燃烧器火焰的冲刷。8.1.6.2侧温接口要求及热电偶保护套管擂入长度:(1)热电偶保护套管安装在炉子或工艺管道上时，宜采用法兰连接的形式。接管法兰宜用DN25>特殊情况可另行选取。(2)热电偶保护套管擂入炉内深度(不包括炉衬)，应为300^-500mm.(3)侧量炉管内物料温度时，应使热电偶的热端处于管道中心线上。擂入方向应与被测量物料的流向相逆，或者相垂直，不得与被测量物料的流向相同。46免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面(4)当规定采用管壁热电偶时，热电偶与管壁的连接角度，应在直接面向火焰的600范围(5)热电偶的导线、绝缘和保护套管的设计应与炉管预计的位移相适应。8.2侧压接口8.2.1炉脸测压接口为控制过剩空气系数，保证正常徽烧，应测定护膛的烟气压力。炉脸测压接口的位置，应设在代表护膛负压的区域。方箱炉或圆筒炉应装设在接近炉顶处。炉膛测压接口的设置数量，应根据工业炉的能力、炉子尺寸、操作和测试要求而定。:2.2炉管测压接口对有炉管的化学工业炉，物料进口及出口处应设置测压接口，且位于物料进口及出口处的工艺管线上。8.2.3对流室侧压接口对流室出口处应设置测压接口。必要时可在对流室换热管束前后设置测压接口.8.2.4烟囱底部测压接口当炉子的烟囱底部与对流室出口的距离较远时，应在烟囱挡板前方设置侧压接口.其位置应在距挡板中心大于烟囱半径处。8.2.5强制通风炉子侧压接口强制通风的化学工业炉，除了按上述规定设置测压接口之外，还应在引风机进口处设置测压接口。8.3灭火燕汽接口8.3.1炉腹灭火燕汽接口凡物料为易嫩、易爆或燃油的化学工业炉，以及为了保护炉管内的物料所采取的应急措施，一般应设置炉膛灭火蒸汽接口。沪膛灭火燕汽接口的位置，可设置在姗烧器附近或其它适当部位.8.3-1.1用于烃类加工的加热炉，所设置的燕汽灭火管接头，应穿过护墙，通入嫉烧室及弯头箱。8.3-1.2燕汽灭火管口的尺寸，对于箱式炉，宜每25m"的炉膛容积设一个PN10,DN50的接管口。8.3.1.3燕汽灭火接管伸入耐火衬里的部分，其材质应符合HGJ41(化学工业炉金属材料设计选用规定》的规定。灭火燕汽管总管截面积应大于1.5倍分管的总面积。8.3.2弯头箱灭火燕汽接口对易姗、易姗物料的弯头箱，应设置灭火燕汽接口。接口的设置使喷出的燕汽不得直接喷到回弯头上。弯头箱及对流室的弯头箱应各设一个PN10,DN50的接管口。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面8.4烟气取样接口8.4.1烟气取样接口位置8.4.1.1烟气取样接口宜设置在烟囱挡板前方。8.4.1.2当烟气温度为取样仪表所能承受的情况下，烟气取样接口可设置在辐射室出口处。8.4.1.3对于多室的化学工业炉，各室烟气出口处宜分别设置烟气取样接口。9.4.2烟气取样接口设置要求8.4.2.1从烟气取样接口处取出的烟气应具有代表性。8.4-2.2烟气取样接口应设置在燃烧过程已结束，烟气不存在分层、停滞以及烟气温度为取样仪表所能承受的地方。8.4.2.3烟道及辐射室处于负压时，接口设置处应防止空气漏入而影响测量的准确性。8.4.2.4应根据同一点的烟气温度和含氧量来实施效率的监控。8.4.2.5烟气取样接口的位置应便于在地面或平台上进行操作。8.4.3关于自动取样分析8.4-3.1热负荷大于20.934GJ/h的加热炉，应设置含氧量自动分析器，并应定期校验仪表精度。8.4.3.2热负荷小于20.934GJ/h的加热炉，宜设置含氧量自动分析器。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录A炉衬节点图本附录提出的炉衬节点图是供设计者参照使用，炉衬的组合、材料及厚度等应在设计时由具体使用情况确定。A.1砖炉衬A.1.1砖炉墙图A.1.1-1-5用于箱式炉。图A.1.1-6-7按图中注明分别用于气化炉和转化炉。托板zl60X100X10图A.1.1-1分段承盆竖杆拉砖结构免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附火纤维轻质枯土砖隔热层石梅板(412Y托板.A.1.1-2分段承，彼杆拉砖结构之一注:①水平方向两相邻托板间隔40-80mmr②平面上两拉钩中心距为nX(114十2),n=3-51③垂直方向拉钩层间距:托板间距>1000mm时为2层，托板间距G1000mm时为1层;④托板尺寸范围B为220-250mm，尺寸C不超过l000mm.50免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面柑固钉枯板托板图A.1.1-3分段承，猫固打拉砖结构之一注:锚固钉每四层砖一个，水平方向每陌一砖一个。51免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面锚固钉图A.1.1-4分段承重锚固钉拉砖结构之二注:锚固钉在垂直方向上每四层砖一个，在水平方向上每隔一砖一个.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面图A.1.1-5分段承，挂砖结构53免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面刚玉砖耐火钻土砖轻质耐火砖硅旅土砖AA名，知‘|﹂1川犷︸~支承架托架A-A图A.1.1-‘分段承，结构(用于气化炉)54免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面剐玉砖圈A.1.1-7耐火砖与附火浇注料组合炉姗结构(用于二段转化炉)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面A.1.2炉顶炉顶附图见图A.1.2-1-5所示。图A.1.2-1凸形拱顶之一(用于气化炉)图A.1.2-2凸形拱顶之二(用于气化炉)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面短节环首螺栓固定杆($12)隔热层轻质耐火砖!/1门曰卜令小洲}Ill\AAj}比认」}环又1鸯洲价K洲眯卜州li"l}}剧!IIl〔心等刁}以例!w;巨口曰..舀石舀舀石石只‘舀舀舀舀石，退，~气---期!，.一，~一~叫.，.，一七_一Y馨鬓馥鬓琴一翼撇翼国园困65门r,2L:)’门)环首螺栓A-A图A.1.2-3吊顶结构之一注:固定杆长度L=200-500-.57免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面份固钉耐火浇注料图A.l.2-4护顶转角结构之一叮A.1.2-5炉班转角结构之二58免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面A.2耐火浇注料炉衬耐火浇注料炉衬节点图见图A.2-1-5所示，适用于圆筒炉或箱式炉。耐火浇注料Y型锚固钉困A.2-1Y型福固钉炉村结构图A.2-2Y型锚固钉炉村结构田A.2-3带铁丝网v型猫固钉炉衬结构图A.2-4带铁丝网Y型锚固钉炉衬结构注:图A.2-1-4锚固钉布里为正方形或等边三角形.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面V型锚固钉Y型锚固钉们Iln刀11】1ShLSHA180701407545112200901601007014022011018012590164150110187`"-0}d.a}"ob}"}YrW1kA}t}Rl}.}4+l7有EYE83":Y298194720TY型锚固钉1二n】编号Y-1Y-2Y-3Y-4Y-5Y-6Y-7Y-8A5782578257825782B50507575100100125125图A.2-5耐火浇注料与隔热层组合炉衬结构60免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面A.3耐火纤维炉衬耐火纤维炉衬结构参见图A.3-1-9所示。隔热层耐火纤维雕0。工A绷职图A.3-1层铺式炉墙结构之一图A.3-2层铺式炉瑞结构之二隔热层快速夹子锚固件耐火纤维毡(100)(100)快速夹子}、图A.3-3.砌式炉堵结构图A.3-4护顶结构免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面汤热层隔热层圈A.3-S炉幼拐角结构之一圈A.3-6炉幼拐角结构之二肉先杯枯固仃人-A尺寸橄据mm)SLe1801405016012050140100401208040注:S为衬里层厚度。图A.37锚固件之三免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面人向(400x400)口A.3-.立贴结构之一图A3，立贴结构之二63免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录B低压油燃烧器的计算本附录给出了设计低压油然烧器或选用油燃烧器需要验算时，所采用的计算方法和计算公式。为了便于掌握给出的计算方法和计算公式，本附录还列出了计算例题。皿.1符号说明A,—油喷出口截面积，mm";A2-雾化剂(空气)喷出口截面积，mm";B燃烧器燃油量，kg/h;D,燃料油导管的内直径，mm;D2-雾化剂(空气)导管的内直径，MM;D}—油导管的外直径,mm;d;—油喷出口内直径,mm;d}-雾化剂(空气)喷出口内直径,mm;d—油喷出口外直径,mm;L,—油燃烧的理论空气量，kg/kg，由燃料燃烧计算确定;m:—雾化剂耗量系数，按4.3.4.1的规定选用;P—燃烧器前油压力，MPa(表);N-燃烧器前雾化剂(空气)压力，Pa;q.-雾化剂(空气)流量,kg/hqm=m,LoBt—燃料油预热温度，℃;t}-雾化剂(空气)预热温度，℃;w,燃料油在导管内的流速，m/s，按4.3.3.1的规定选用;W,雾化剂在导管内的流速，m/s，按4.3.4.2的规定选用;Y—油的体积膨胀系数对于重油:y=2.5X10-，一2.0X10-"p;0对于焦油:r=2.6X10-一2.0X10-"p;0tl;—油喷出口流量系数,p,=0.2-0.4;IA}雾化剂出口流量系数，P2=0.s-0.66,常取p,=0.62;P0—标准状态下(或常温)空气密度，kg/m";P"燃料油工作温度下的密度，kg/m"p},1+7(t,一20)川“—燃料油在20℃时的密度，kg/m";免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面PI雾化剂(空气)工作温度下的密度，kg/m"273p0273+t2B.2计算公式B.2.1燃料油导管的内直径按式(B.2.1)计算:___/B(B.2.1)l,一土“.2SVPiw一油导管内直径还可按表B.2.1所推荐的数据选取。油导管内宜径的推荐数据表8.2.1燃油量B(kg/h)<3030-300300-500500^10001000-16001600-2500导管内径D,(mm)1010-1515-2020-2525-3232^-40B.2.2雾化剂(空气)导管的内直径按式(B.2.2-1)计算:D}一18.8撅(B.2.2-1)对于套管结构的空气导管，当燃烧器本体中燃料油走内管、雾化剂走外管时，则外管的内径可按式(B.2.2-2)计算:_/。尸。4m.。、，(B.2.2-2)U，一V“。。·44piwi卞、U·夕B.2.3燃料油喷出口按式(B.2.3-1)、式(B.2.3-2)计算:BA一。·‘9气万VP,p;(B.2.3-1)d,一1.13石(B.2.3-2)经上述计算后，选取管口壁厚度，然后确定油喷出口外直径d-B.2.4雾化剂喷出口拎式(B.2.4-1).式(B.2.4-2)计算:(B.2.4-1)A,一‘95.7办从蔽d,一丫1.27A,+(d):(B.2.4-2)B.3计算例题B.3.1设计条件燃料油:20"重柴油;流量:B=100kg/h(设计值);油压:P,二0.049MPa(表);油密度:P?。一S50kg/m";油预热温度:t,二400C;雾化剂:鼓风机空气;理论空气量:设L。一14.06kg/kg油;免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面空气压力:pz=500mmH20-4903.3Pa;空气预热温度;t==150`C;空气密度:p"=1.293kg/m",B.3.2设计计算B.3.2.1油导管内直径D，一18.8濡求徽油密度:取7=2.5X10-"一2X10-"PEo二2.5X10-"一2X10-"X850=8X10-"_._麟。850则满=万-二""二;，二二共_不;篇=836.6kg/m"川‘rl1+7(t,一20)1+8X10一弓X20--一0取w,二0.35m/s_.____/100则;1),=18.?SV百百瓦万反五万亏=1V.`J`Jmm取油导管争17X3，即R=17mm,B.3.2.2空气导管内直径273衅273X1.293二0.835kg/m";空气密度:Pi=273+tz273+150空气流量:q.=1.OLoB=1X14.06X100=1406kg/h;取wz=15m/s;油导管的外直径D,=17mm.嫩烧器本体套管《空气通道)内直径:D:=了353.44p9ewA,+(D})"==199.91mm取从=200mm,8.3.2.3燃料油喷出口直径取p,=0.3，则:100A,=0.196叮了万=0.1960.3了0.049X836.6严,丫P,r1=10.19mm`d,=1.13戎=1.13了10.19=3.606mm取d:二3.6mm，取喷嘴壁厚为4mm，则撼料油喷出口外直径为:d}=11.6mm.B.3.2.4空气喷出口内直径取li,=0.62，则:401406Az=195.7=195.7;:Npep一0.62了4903.3X0.835二6935.8mm免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面d，一丫1万27A,丁(do)"一了1..27X6935.8-11.6E=94.57mm取df=95mm,67免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录C高压油燃烧器的计算本附录给出了设计高压油燃烧器时，所采用的计算方法和计算公式。高压油燃烧器有外混式燕汽(或压缩空气)雾化油燃烧器与内混式蒸汽(或压缩空气)雾化油燃烧器两种。本附录分别给出了这两种高压油燃烧器的计算例题，以方便计算方法和计算公式的运用。C.1符号说明A,-燃料油喷出13截面积，mm};A:一雾化剂喷出口截面积，mm";A,—外混式扩张型喷口或内混式混合室喷出口截面积，mm";B-燃烧器燃油量，kg/h;D-燃料油导管的内直径，mm;D,-雾化剂导管的内直径,mm;D,混合室内直径，mm;D,—油导管外直径，mm;d,-燃料油喷出口直径,mm;d2-雾化剂喷出口直径,MM;d,—外混式扩张型雾化剂或内混式混合室喷出口直径，mm;dc-燃料油喷出口外直径，mm;K雾化剂绝热指数压缩空气K=1.4过热蒸汽K=1.3饱和蒸汽K=1.玲5I.—扩张管长度，MM;L,-混合室长度，mm;ms-雾化剂耗量系数，按4.3.1.3的规定选用;n,-雾化剂喷出口开孔数量;n,-混合室喷出口孔数;po-雾化剂喷入空间的压力，一般取po=0.1MPa(绝);P,燃料油压力，MPa(绝);Pz-雾化剂压力，MPa(绝);Pa-混合室临界压力，MPa(绝)Ps=队P,Op—压差，MPa(绝)OP0P}一Pz68免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面q.雾化剂流量,kg/hqm=m,BR—气体常数，R=2.874;T压缩空气绝对温度，T=t3+273,K;t3燃料油温度，℃;t2—压缩空气温度，℃;v2雾化剂比容，m3/kg,蒸汽比容可从燕汽表中查得，压缩空气比容可按下式求得:RTv2=面v3混合室物料比容，m3/kgB+-己gmv2口v3=B十qmw3雾化剂流速，m/s，按4.3.3.1的规定选用;W2混合室物料流速，m/s，按4.3.3.1的规定选用;a—扩张管张角(50-100)，常取70;R—压力比，对于外混式燃烧器,R为出口压力比:日二Pop2对于内混式燃烧器，当雾化剂入混合室时，R为混合室人口压力比，取R=RK;当燃油与雾化剂的混合物出混合室时，R为混合室出口压力比，且R=R3;队雾化剂临界压力比压缩空气队=0.528过热蒸汽(3K=0.546饱和蒸汽(3,;=0.57803-混合室出口压力比0P.a1FL3—油喷出口流量系数，p,=0.2-0.4;12—收缩型喷口流量系数，可按4.3.3.6的规定或根据喷口结构从有关手册的图表中查得。雾化剂在混合室入口流量系数}22=0.87一0.25p13—混合室出口流量系数u3-0.87一0.25日书—嫉料油在工作温度下的密度，kg/m";币—出口流量计算系数Y"K—临界截面流量计算系数免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面空气$u=0.484过热蒸汽耘二0.472饱和蒸汽弧=0.449C2计算公式C.2.1外混式燕汽(或压缩空气)雾化油燃烧器的计算燃烧器喷口结构见图C.2.1所示。(.)一收缩型(b)一扩张里(拉伐尔管)图C.2.1外混式喷嘴结构示意图C.2.1.1燃料油导管直径的计算与低压油燃烧器相同，按式(B.2.1)计算。C.2.1.2雾化剂导管直径按式(C.2.1一1)和式(C.2.1-2)计算:)9.v,D。二18.8(C.2.1-1)勺we当为套管结构时，。_/尸。4.v,.。、，(C.2.1-2)，少2一V“。。’”任一w2卞w0}C.2.1.3燃料油喷出口的计算与低压油燃烧器相同，按式(B.2.3-1)和(B.2.3-2)计算。C.2.1.4雾化剂喷出口计算(1)收缩型喷口的截面积、直径按式(C.2.1-3)和式(C.2.1-4)计算:A二0.196(C.2.1-3)辰F"z4"xd2=1/1.27A+(d,)2(C.2.1-4)(2)扩张型(拉伐尔)喷口计算喷嘴喉口截面积、直径可利用式(C.2.1-3)和式(C.2.1-4)计算。其中，流量系数一般取1z2=。82-0.9.扩张段张角取。=50^-100。张角小I1t2取大值，张角大，则Fi:取小值。喷口出口截面积、直径可按式(C.2.1-5)和式(C.2.1-6)计算:人硬、久:二2、，气一(C.2.1-5)中d，一丫1.27A,+(DO"(C.2.1-6)扩张管长度按式(C.2.1-7)计算:免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面d2-d,(C.2.1-7)2tg普C.2.2内混式蒸汽(或压缩空气)雾化油燃烧器计算喷嘴结构见图C.2.2所示。图C.2.2内混式喷嘴结构示定图C.2.2.1姗油导管直径按式(B.2.1)计算。C.2.2.2雾化剂导管直径按式(C.2.1-1)和式(C.2.1-2)计算。C.2.2.3嫩料油喷出口截面积、直径按式(C.2.2-1)和式(C.2.2-2)计算:B(C.2.2-1)R,=U.”b丫.l云1+lvuFN,d,一1.13戎(C.2.2-2)C.2.2.4雾化剂出口截面积、直径按式(C.2.2-3)和式(C.2.2-4)计算:A’一。””“P2q.Pv2(C.2.2-3)d2一‘·13冷(C.2.2-4)C.22.5混合呈计算(1)混合室喷出口截面积、直径按式(C.2.2-5)和式(C.2.2-6)计算:B+qmA.,=0.196(C.2.2-5)!12、rPva,d2一1.，。斋(C.2.2-6)(2)混合室直径按式(C.2.2-7)计算:D,一18.8丫乓平(C.2.2-7)(3)混合室长度按式(C.2.2-8)计算:L，二(2-6)D,(C.2.2-8)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面C-3计算例颐C.3.1外混式蒸汽雾化油燃烧器计算例题C.I1.1设计条件燃料油:2。。”重油燃油量.B=150kg/h设计值)燃料油压力:Pl二。.785MPa(绝)燃料油温度:t,=1000C燃料油密度:衅一950kg/m"雾化剂:过热蒸汽雾化剂压力:p,==0.981MPa(绝)雾化剂温度:t,=2300C雾化剂比容:v,=0.2269m"/kg雾化剂耗量:m=。.5kg/kg油C.3.1.2设计计算(参见图C.2.1)(1)喷嘴油导管直径7=2.5X10-一2X10-6P;0=2.5X10-一2X10-"X950=0.0006则:950‘一砰1+下7(Pt",-20)-1+0.0006000-20)=906.,kg/M3取二=0.5m/s,则:D,一18.8濡一18.8A}C-90-6.15X00.5一10.82mm取D,=11mm，管壁厚度取8=3mm，则油导管的规格选D,=}17X3mm,(2)雾化蒸汽导管直径雾化剂耗量:9m二m,B=O.5X150=75kg/h;取雾化剂在管内的流速w,=30m/s,则:D:一18.8德一18.8丫,J75X03.02269一14.16mm如果是套管结构(油走内管)则:。/_4mvz，n、，/___‘75X0.2269.__，口2一^1。刁J·任任—，~lL,厂=VWp.lJJ3.44~30一十“=22.12mm可取$32X5mm的蒸汽导管(3)燃料油喷出口直径免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面取喷口流量系数p,=O.3则:B一俪150A,=0.196一=0.1960.3了0.785X906.6P,=3.67mm}d,一1.13戎一1.134.67一2.16mm取d,=2.2mm，又取喷口处壁厚8=2.9mm，则喷出口外径d.=8mm(4)雾化剂喷出口直径a.收缩型喷口过热蒸汽的入=0.472取12=0.83则:Qm75Az=0.196=0.196of振Pvzi0.83X0.472抨"V0.2928619=18.05mmd}一1/1.27A}+(d}):一1.27X18.05+82=9.32mm取dz=9mmb.扩张型喷口(拉伐尔型)喉口截面:设扩张角a=70，取流量系数拜:=。86,则:4m75A2=0.196=0.196Pz振Pv2i0.86又0.472"Jo.-928-619二17.42mm"d,一丫l.27A}+(D,)"=了1.27X17.42+17"=17.64mm取d,二17.6mm,喷出口截面:设雾化剂喷入空间压力P。二。.1MPa(绝)，已知过热蒸汽K=则:。一Poi一00..9181一0.‘，一"}V}K-K1、一R-"x=>一V1."-(0.1=,3一。·l")=0.227由此可得:A,=A}啦=t}422_0.427227=36.2mm小d，一了1.27A,十(玖)，一,`l.27X36.2+17"73免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面8.3mm取d,=18.6mm.c.扩张管长度d,-d,18.6一17.6--8.17m爪2tg号2tg720取L=8mmC.3.2内混式燕汽雾化油燃烧器计算例题C.3.2.1设计条件燃料油:重油燃料油流量:B=300kg/h设计值)燎料油压力:p,=0.785MPa(绝)嫌料油密度:广=920kg/m"嫩料油温度:t,=1300C雾化剂:过热燕汽雾化剂压力:p,=O.883MPa(绝)雾化剂温度:t:二250"C雾化剂比容:v,=0.2649m"/kg雾化剂耗量系数:m.=0.43kg/kg油C.3.2.2设计计算(1)油导管直径(计算从略)。计算得油导管内直径D,=11mm，选油导管$17X3mm。计算得热油密度跳二857.73kg/m".(2)燕汽导管直径(计算从略)。计算得蒸汽导管内直径Dz=24mm，取$34X3mm的钢管。计算得雾化剂流量9o=129kg/h,(3)雾化剂喷出口直径查得过热燕汽MK二。.546}c=0.472雾化剂入口流量系数p,=0.87-0.25队=0.87-0.25XO.546=0.7335则:129A,=0.196=0.196—拌:YKPaz20.7335X0.472丫00..2868439=40.OOmmd,一1.13择一1.134-0600一2.92mm取d，二2.9mm(4)燃料油喷出口直径取油喷出口流量系数K,=0.3则:免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面BBA3二0.196=0.196，，石;;、N/(P,-P,蔽300二0.196二12.15mm0.3了(0.785-0.482)X857.73式中:Pi=PKP:二0.546X0.883=0.482MPa(绝)d,一1.13戎一1.131一3.939mm取d,=3.9mm(5)混合室0.1喷出口直径乌-一一P3一-00..4182=0.2075则:13-0.87一0.25P3二0.87一0.25X0.2075一0.82B.300.___、____了十Qmvz丈井孑二下十1乙，入U.2048执巴乃t一了Jv3=B+9m台300+129=0.0805m"/kg过热燕汽$rs=0.472则:B+q300+129A,=0.196=0.196。3、Pv30.82X0.4720盔二88.78mm"d3一1.13An3一1.13881278一3.074mm式中n，为喷口孔数，ny=12取d,=3mm(6)混合室直径取w,=40m/s则:n3一18.8抨粤)v,一18.8取D,=18mm(7)混合室长度取L,=4D,L,=4X18=72mm75免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录D中高压扩散式煤气燃烧器的计算本附录给出了中高压扩散式煤气燃烧器的计算方法和计算公式。本附录就该公式，结合例题的计算整理出表D，以便于运用。D.1符号说明A-喷口(火孔)截面积，mm";d-喷口(火孔)直径，MM;、9‘—喷口(火孔)理论流通强度g，一5.092石ip,,kg/(h·mm")K-煤气绝热指数，可由燃料性质中查得;n-喷口(火孔)数量;P,燃烧器人口煤气压力.MPa(绝);qm—煤气质量流量，kg/h;q.煤气体积流量，m"/h;t,—煤气在工作状态下的温度，℃;T-煤气在工作状态下的绝对温度，KT=273+t,OK—临界压力比YK一怡(u今2)K1、门厂1”—喷口流量系数，按4.3.3规定的公式计算。一0.87一0.25粤F1p0煤气在标准状态下的密度，kg/m";P—煤气在工作状态下的密度，kg/m"。273.P;、，。。pl特P"，--不布---AIV.‘1YK—临界截面流量计算系数1K，。z=K+i,_-A,一,,VKK-PKK)，1、—1D.2中高压扩散式煤气燃烧器喷口(火孔)截面积计算中高压扩散式煤气燃烧器喷口(火孔)截面积按式(D.2-1)和式(D.2-2)计算:q.=q.p0(D.2-1)q.(D.2-2)拜甲cg当煤气热值较低容易脱火，且压力较高时，则应按燃料脱火极限速度决定火孔截面，而不免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面应按上述公式计算。D.3中高压扩散式煤气燃烧器喷口(火孔)直径计算中高压扩散式煤气撼烧器喷口(火孔)直径按式(D.3)计算:d，一1.，。抨(D.3)中高压煤气始烧器的计算程序及例题衰D网项目符号单位计算公式或图表计算哨取值1煤气流量9"m"/h给定702煤气压力p1MPa(绝)一般为0.118^-0.39240.39243煤气密度P0kg/m"给定0.6454煤气绝热指数K给定1.35煤气温度t,℃常温25设计计算6煤气密度Pikg/.z，0P0些!宁些式中T=273+t,2.3652.3657煤气质量流量4mkg/hq二=qP045.1545.158火孔理论流通强度『kg/(h·mm")9，一5.092p=pP,4.9054.9059临界压力比队OK一(Ktll,!0.546/K遇签士通、10流量计算系数振0.472锹二人/*-二kpKx一队K夕，」、—111流量系数拌。一。.87-0.25粉0.80612火孔截面积AmmZAA__Y9km8"24.1724.1713火孔数量X直径n又d目1Ind一1.13拜n=81.9642.0077免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录E管架、管板及导向架结构型式本附录根据使用经验及结构特性，给出了几种典型的管架、管板及导向架的结构型式。设计者可结合具体设计条件合理选用。E.1垂，.，架E.1.1支托式垂直管管架见图E.1.1所示.人‘A口口产〔.)一半悬型习A(b)一全悬型.E.1.1支托式alff架E.1.2吊挂式垂直管管架吊挂式垂直管管架见图E.1.2所示.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面(.)一又盛连接件(b)=带180"夸头盛(c》一带90,夸头目(d》一对称盛(e)一非对称盛.E.1.2吊挂式垂!，.架免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面E.2水平管管架水平管管架见图E.2所示。(b)一吊挂型之一(c)一吊挂型之二(d)一吊挂型之三(e)一吊挂型之四图E.2水平管管架80免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面E.3管板管板见图E.3所示。(a)一对流段管板之一(b)一对流段管板之二图E.3苦板免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面.1.口、、、!一}八八,};Vw一万叮一甲写不六杰}!!八八__}甲甲’一丁J甲甲-}护考、护牛、{{}八八勺岁叹Tl一}、脚尹戈述2.942X10`Pa时，按实际值计算;t,—烟道壳壁最低温度(按最冷月份的平均温度计算，或冬季室外采暖计算温度)，℃。ti—烟道壳壁最高温度(按烟道气最高温度计算)，℃;。—烟道壳壁平均温度下的线膨胀系数，cm/(cm·℃);8—补偿器壁厚,cm。一般波形补偿器取0.4cm，鼓形补偿器取0.6cm;P-摩擦系数，取产二。.5;a,—补偿器材料在工作温度下的屈服强度，MPa;。—系数，由补偿器内外径之比决定，见表F.1,免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面鼓形补偿器尺寸系数表衰F.1系数公称直径管道外径补偿器尺寸一级压缩或伸质量kg长量61DNd34-0(推荐补偿量)山(mm)(mm)、(mDm)一。mm)(mm)一级补偿斗级补偿斗级补偿器200219120018114010.540170.0328.4485.4200273125023588.86.8840139.0311.0532.0300325130028761.04.5840204.6389.9574.5300377135033944.53.3440220.0410.7617.2400426140038834.482.5940236.4448.5661.0500529150049121.651.6240274.8513.8753.2600630160059214.921.1240312.9577.8844.1700720170068211.620.87240352.8645.3939.580082018007828.670.65040392.7710.01029.890092019008826.8590.51440428.9774.31122.41000102020009825.5400.41640465.2838.21215.011001120210010824.6300.34740500.0899.71303.612001220220011823.3870.25440534.4960.01390.713001320230012623.1970.24040569.71022.71480.614001420240013802.7752.20840614.71105.71600.415001520250014802.3770.17840684.51202.71726.016001620260015802.170.16340722.71268.71819.617001-720270016801.850.13940760.31334.11913.118001820280017801.660.12540797.81398.62004.820002020300019801.300.09840888.51560.32238.2注:该表中推荐补偿量为计算补偿量的1/2-2/3.F.2烟道热麟胀的处理F.2.1对较长的排烟管道或钢壳壁温较高的烟道，烟管道上应设置可吸收热膨胀的补偿器。F.2.2砖砌烟道的热膨胀由砌体留设的膨胀缝予以补偿(见6.1.3.1);F.2.3对较短的烟道，在壳壁经内衬绝热层后温度较低时，则只需在隔热层中留出膨胀缝即70F.2.4对于直径较大(大于l000mm)的烟管道，不宜利用管道的自然转弯作补偿。金属烟道的热膨胀可由补偿器予以吸收。F.2·5F.2.6烟管道热膨胀量按式(F.2.6)计算:越=LXa(t2一t,)(F.2.6)85免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面F.3补偿器的设t用以吸收金属烟管道热膨胀的补偿器的主要型式有波形补偿器、鼓形补偿器和套管式补偿器。F.3.1补偿器应设在管道的两个固定支架中间。补偿器两侧应设置活动支架以支持补偿器的质量。两支架的跨距一般为3-4m,最大不超过6m。为使管道自由伸缩，两个固定支架之间所有支架均为活动支架。F.3.2波形补偿器根据所需补偿量可以用一个或几个单级补偿器组成(见图F.3.2).补偿器的尺寸规格及有关参数的选用应符合JB1121K波形膨胀节》的规定.卜一一止‘一川图F.3.2波形朴偿器F.3.3鼓形补偿器应根据需要可设计成一级、二级和三级(见图F.3.3)。其使用管径不受限制。鼓形补偿器的尺寸及补偿量见表F.1,F.3.4套管式补偿器一般为单级其补偿量通常为60^-90mm。结构见图F.3.4所示。团l一v田旧(a)一一级补币尝器(b)一二级补f尝器(c)一三级补偿器图F.3.3鼓形补偿器免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面图F·3.4套，式朴偿器注:I-坟料压盖12-填料;3-境料支承环。4-套管,15一外壳.F.4波形、鼓形补偿器每级.大压缩(或拉伸)f的计算波形、鼓形补偿器每级最大压缩(或拉伸)量按式(F.4)计算:3川a.dz四~二丽xESK(F.4)补偿器总压缩(或拉伸)量为每级压缩(或拉伸)量乘以补偿器级数。补偿器工作时的补偿量通常考虑为最大计算补偿量的1/2^-2/3.F.5争卜偿器压缩(或拉伸)时的反弹力计算F.S.1一级补偿器压缩(或拉伸)量为Al二时的反弹力按式(F.5.1)计算:。二古zF,=125-----「X(F.5.1),-aUF.5.2一级补偿器压缩(或拉伸)量为lcm时的反弹力按式(F.5.2)计算:_Fl卜。一下写-曰‘~xF.5.3在两固定支架间管道设置补偿器而产生的反弹力按式(F.5.3)计算:F一些(F.5.3)F.‘净卜偿器的预拉伸(预压缩)t补偿器在安装时，必须按施工图中所规定的当地最高或最低温度预先拉伸或压缩。管道拉伸或压缩量见表F.6所示。F.7套管式补偿器作用于固定文架的推力计算套管式补偿器作用于固定支架的推力按式(F.7)计算:F:二2X10-"p,aD,IAB(F.7)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面苍通预拉伸或压isf(c口)表F.6预拉伸0.50.375一200.25一100.125一——一卜斗10}0.1251+200.25十300.3750.5注①表中1是补偿器最大总拉伸或压缩量(cm);②当管壁烟气温度高于1000时.其“+”值〔压缩量)不必预做.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附录G烟囱高度计算本附录适用于不带拉绳结构的烟囱高度的设计计算，给出了烟囱高度的计算公式。G·1符号说明A—烟道散热面积，mz;A"-嫩料工作基灰分(以小数表示);a.炉子出口排烟中烟尘携带比(以小数表示)。排烟中烟尘携带比(a,)在煤质一定的情况下主要取决于炉子的燃烧方式，在计算中可参照表G.1-1选用;B炉子燃料总消耗量(按利用同一烟囱的炉子总台数确定)>kg/h;h—当地大气压力，Pa;C-嫉料中的含硫量在燃烧后氧化为S02的份额，见表G.1-2所示;Cp—烟气比热容，kJ/(m"·℃)。C,由然烧计算求得，当无数据时，可取Cp=1.3523kj/(m"·℃);C.-垂直方向的大气扩散系数，无因次，按各地气象条件选用;C,—水平方向的大气扩散系数，无因次，按各地气象条件选用。《工业锅炉污染物排放控.‘二_._.，、、_。_._C._、.~制指树私J甲PI珍瓦一1甘异C-,—地面空气中有害物允许最大浓度的日平均值，mg/m"。根据TJ36《工业企业设计卫生标准》的规定，对飘尘和二氧化硫均取Cm,‘一0.15mg/m";D—烟囱出口内径，m;h—烟囱高度，m;Ah—烟柱抬升高度，m;M—有害物质(烟尘、soy)排放量，g/s;M,烟囱出口烟尘排放量,kg/h;Msoz—烟囱出口二氧化硫排放量，kg/h;p,—烟囱产生的抽力，Pa。应使pr)l.25EAp,,EAp，为烟风系统的总阻力，Pa;QO—烟道中烟气散热量，kJ/hQ,a=qraXAqra—烟道单位面积散热损失，kJ/(m""h)oq，由烟道衬里结构计算而得，当无确切数据时，可大致按如下数据选取:室内烟道取qra=4186.8kJ/(m""h)室外烟道取qra二5442.84kJ/(m"·h)q,"—烟气流量，m"/h;S0燃料工作基硫分(以小数表示);t—烟囱出口烟气温度，℃;89免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面At—烟囱出口处烟气与大气温度之差，℃，大气常年平均温度应按各地气象条件选用，一般地区可采用15.-200C;t,—烟气在烟道中的温度降，℃;t2—烟气在烟囱中的温度降，℃;Ot"—烟气在烟囱中每米高度的温度降，0C/m，见表G.1-3所示;tE—外界空气温度，℃;tp—烟囱内烟气平均温度，℃(此为烟囱人口和出口的算术平均值);w—烟囱出口处烟气流速，m/s;创—烟囱出口处平均风速，m/s，应按各地气象条件选用。《工业锅炉污染物排放控制指标》制订中按、‘二3m/s计算;"k—除尘器效率(以小数表示)，应按除尘器的产品资料选取。烟尘拼带比(.:)的选用衰G.1-1工业沪姗烧型式a，(%)手烧炉0.15-0.20普通链条炉0.15-0.20机械风动抛煤炉0.20^-0.40煤粉炉0.85.0.90沸腾炉0.50-0.80招料中的含碗f在治烧后饭化为so,的份颇C丧G.1-2工业炉型式C链条炉0.70^0.80煤粉炉0.85-0.90旋风炉0.95赫油炉0.98烟气在烟自中每米高度沮度降At,("C/m)衰G.1-3瑞俨爵枷)300-400400500500600600800砖烟囱及浇注料烟囱1.5-2.52.53.53.5-4.54.5-6.5金属带衬里2-33-44-55-7烟囱不带衬里4-66-88-1010-14G.2烟尘和二粗化硫排放t计算烟尘排放量按式(G.2.1川算:G.920.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面MA=BXA"X.,X(1一tk)G.2.2二氧化硫排放量按式(G.2.2)计算:Msoy=2BXS0XC(G.2.2)式中系数“2”为So:分子量与单质硫分子量的比值。G.2.3按有害物排放量确定烟囱高度的计算公式G.2.3.1烟柱抬升高度按式(G.2.3-1)(Holland公式)计算:玖__，__，么tOn=~-7k1.J一乙.了U二下es不二二)(G.2.3-1)双，〔州卜乙!3G.2.3.2烟囱高度按式(G.2.3-2)(Sutton公式)计算:h一_w23"5CMm.xXC,y一△h(G.2.3-2)应注意Sutton公式仅适用于平原地区、中性大气条件和连续排放的单一污染源。G.3烟囱高度与抽力关系的计算烟囱高度与抽力关系按式(G.3)计算:h=2.15一一一一一卫】一-—(G.3)(二二二-产二.一二二,.-)Xb‘IJ-卜TK乙/3tt,对于全年运行的工业炉，外界空气温度应以夏季室外最高温度为基础计算烟囱高度。G.4烟气在烟道及烟囱中温降计算当炉李采用机械通风时，烟道、烟囱的阻力由风机克服，温降计算不十分必要，为简化起见，可不考虑冷却间题，而以引风机烟温作为烟道烟囱的计算温度。当炉子采用自然通风时，系统阻力全靠烟囱阻力克服。所以烟气在烟道中及烟囱中的冷却情况必须进行计算。G.4.1烟气在烟道中温度降按式(G.4.1)计算:Qyd(G.4.1)9.又C,烟气在烟道中温降还可按不同烟道结构及环境传热条件并以每米烟道温降的经验数据求得，见表G.4.1所示。G.4.2烟气在烟囱中的温度降按式(G.4.2)计算;t,=hXAti(G.4.2)要求较准确地计算时，则应按实际衬里厚度及烟气环境温度经传热计算求得。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面烟气在烟道中散热引起烟气沮降t,(0C/m)农G.4.1地下砖力9道温降地上砖烟道温降烟气温度有少量水渗入(℃)无水渗人并经烟道底绝热不绝热排水沟排出200^-3001.531.52.5300^4002434.5400^5002.553.54.6500-600364.57600-7003.575.510700^80048800-10004.69.21000^-12005.210.4免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面附加说明本规定提出单位、主编单位和主要起草人提出单位:化工部工业炉设计技术中心站主编单位:化工部工业炉设计技术中心站参加单位:中国石化总公司兰州石油化工设计院主要起草人:张洽兴许钧烈校审人:曹长淦张治涛刘守先免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面化学工业炉结构设计规定HG20541-92编制说明根据化工部(91)化基标字第21号文“关于下达一九九一年设计基础工作计划的通知”的要求，编制本规定。按照“化工部工业炉设计技术中心站‘八五，工作规划”中对该规定编制工作的分工，由化工部工业炉设计技术中心站为主编单位，石化总公司兰州石油化工设计院为参加单位。规定中的第2章、第3章由参加单位负责编制，其余章节则由工业炉中心站负责编制。本规定是在原规定CD132A4,A6,A7,Al5,Al6及原HGJ12,20的基础上编制而成。原规定CD132A4由化工部第六设计院负责编制;CD132A6由上海医药设计院负责编制;CD132A7由化工部第三设计院负责编制;CD132A15由上海医药设计院负贵编制;CD132A16由中国石化总公司兰州石油化工设计院负责编制;HGJ12由吉林化学工业公司设计院负责编制;HGJ20由化工部第四设计院负责编制.编制本规定是因为上述诸规定经过几年的试用后，基本上能满足设计工作的需要，现在将它们合并为一个规定的条件已经具备，时机也已成熟，且合并后还可方便使用.本规定“章”的次序是从化学工业炉的整体出发予以先后编排;本规定的“条文”原则上引用了上述原各规定中的条文，并作了若干补充与调整。根据“编制大纲”的审查意见，也在个别“章”的内容上作了一些补充与调整。1适用范围由于化学工业炉炉型较多，结构不一，且基本参数有别，用途各异，因而在编制本规定时不能面面俱到，无法顾及某种炉型的特殊要求。因此，本规定仅适用于化学工业炉专业在设计、设置与选用中的一般规定。2.第3章“炉体结构设计”中关于炉壳厚度本规定仅制定了对常压炉炉壳的厚度要求，为有区别，特别指出了对于承压炉炉壳的厚度，应按实际使用情况，参照有关规定加以确定。3.第4章“瀚烧器设计”中增加“引射器结构”筒图为了了解燃烧器用的引射器的一般结构，便于配合引射器有关条文的说明，文中增加了引射器的结构简图。4.第5章“管架、管板设计”中的厚度负偏差考虑到原有表格中的关于钢板厚度负偏差和铸件厚度负偏差的要求有了若干变化，因此，为了满足实际使用要求，规定了对它们的选用应符合有关规定。螺栓的许用应力，由于HGJ41中仅列入“紧固件材料的使用状态和使用温度范围”，而没有给出螺栓的许用应力，原有表中的数值与GB150规定中的相应数值也略有差异.因此，在文中参照GB150予以列入。95免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面5.关于第‘章“烟道、烟囱、调节挡板及通风设备设计”这一章原设“附属设备”的亲文由于所谓的附属设备可包括若干种，除了通风设备外，还有换热设备、消烟除尘装置等。为了使编制时有重点，此次编制时仅把通风设备列入，同时将“附属设备”直接改称为“通风设备”。在编制时，考虑了编制型式和条文内容与其它单元的共同性，以求前后形式上的一致。对于钢制烟囱的壳体厚度，明确了应参照GB150进行风载荷、地震载荷的计算后才能确定。金属烟道与烟囱部分，还增设了相应的有关焊接或连接的要求。在烟囱的“破风圈”条文中，参照美国石油学会API中的有关条文，补充了关于它的设计、结构要求的一些内容。‘.关于第7章“附件和构件设里、选用设计”中增设“吹灰管”由于吹灰管与吹灰器一般为配合使用，因此，在编制时将吹灰管与吹灰器合编在一起，这样也方便使用。根据近年来使用经验表明，不同类型吹灰器的使用温度的界限，由原来规定的560`C提高为900"C。7.设t附录为了配合有关“章”的条文的使用，原有的相应的附录均予以保留。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载'