《工業(yè)爐課程設(shè)計計算與實例》結(jié)合工程實際,詳細(xì)論述了工業(yè)爐設(shè)計的主要步驟、典型的工業(yè)爐設(shè)計計算方法,突出應(yīng)用性與實用性,特別重視學(xué)生綜合知識的運用與解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)。全書共分10章,內(nèi)容包括概論、工業(yè)爐總體方案設(shè)計、工業(yè)爐工藝設(shè)計與計算、工業(yè)爐部件設(shè)計與選用、工業(yè)爐制圖要點、工業(yè)爐安全與環(huán)保、工業(yè)爐工程概預(yù)算初步,以及具體的工業(yè)爐設(shè)計實例。
《工業(yè)爐課程設(shè)計計算與實例》可作為高等院校能源與動力工程專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)用書,也可供從事熱能工程、環(huán)境保護(hù)、資源利用等工作的技術(shù)人員參考。
本書是根據(jù)能源與動力工程專業(yè)的教學(xué)大綱,在學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“傳熱學(xué)”“流體力學(xué)”“燃料與燃燒”“耐火材料”“金屬學(xué)與熱處理”“材料力學(xué)”“工業(yè)爐窯熱工及構(gòu)造”等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上,為使學(xué)生們能夠綜合連用這些理論,順利進(jìn)行工業(yè)爐設(shè)計、獨立分析和解決工業(yè)爐的一般工程技術(shù)問題而編寫的。
工業(yè)爐課程設(shè)計作為重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生需要在有限的時間里完成工業(yè)爐相關(guān)的熱工計算,建立初步的工程設(shè)計觀,了解工程設(shè)計的規(guī)范,并運用計算機(jī)輔助軟件進(jìn)行設(shè)計圖紙的繪制。因此,在這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,有一本貫穿工程思維的完善的指導(dǎo)書是非常必要的。
國內(nèi)外關(guān)于工業(yè)爐的設(shè)計多以工具書為主,這些工具書內(nèi)容涵蓋面很廣,對于各種爐型和熱工計算的介紹較寬泛,針對性不強,針對某一爐型的計算過程亦不系統(tǒng),學(xué)生翻閱起來往往感覺無從下手。本教材在編寫過程中,認(rèn)真研究了國內(nèi)外同類教材的長處和不足,以鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為導(dǎo)向,遵照循序漸進(jìn)的原則,通過“理解設(shè)計任務(wù)書→展開詳細(xì)熱工計算→合理進(jìn)行設(shè)備選型→用繪圖工具繪制爐型圖”這一思路來組織本書的結(jié)構(gòu),并在這一過程中引入工程概預(yù)算、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范、制造與施工、安全與環(huán)保等內(nèi)容,使學(xué)生建立起工業(yè)爐項目運作的總體觀,加深對工業(yè)爐系統(tǒng)的全面了解。
全書共分10章,第1章為工業(yè)爐課程設(shè)計概論,簡要介紹了工業(yè)爐課程設(shè)計的目的及內(nèi)容:第2章介紹了工業(yè)爐總體方案設(shè)計所需要思考的問題;第3章敘述了工業(yè)爐設(shè)計中熱工計算的具體內(nèi)容與計算方法;第4章介紹了工業(yè)爐部件設(shè)計與選用;第5章闡述了工業(yè)爐制圖要點;第6章論述了與工業(yè)爐有關(guān)的安全與環(huán)保注意事項;第7章介紹了工業(yè)爐工程概預(yù)算的內(nèi)容;第8章一第10章介紹了具體的工業(yè)爐設(shè)計實例。
本書的編寫與出版獲得武漢科技大學(xué)教材建設(shè)項目資助。在編寫過程中得到了大連理工大學(xué)李本文教授的大力支持,以及東北大學(xué)與武漢科技大學(xué)能源與動力工程專業(yè)全體老師的熱情幫助,在此一并謹(jǐn)致謝意!
由于編者水平有限,書中難免存在疏漏和不妥之處,敬請讀者批評斧正。
1 概論
1.1 工業(yè)爐設(shè)計概述
1.2 工業(yè)爐課程設(shè)計的目的
1.3 工業(yè)爐課程設(shè)計的主要內(nèi)容
2 工業(yè)爐總體方案設(shè)計
2.1 設(shè)計任務(wù)書
2.2 總體方案設(shè)計
2.2.1 爐型的確定
2.2.2 燃料的選擇
2.2.3 燃燒裝置的選擇
2.2.4 換熱裝置的選擇
2.2.5 供風(fēng)與排煙系統(tǒng)
2.2.6 冷卻系統(tǒng)的確定
2.2.7 工業(yè)爐機(jī)械化與自動控制
3 工業(yè)爐工藝設(shè)計與計算
3.1 工藝設(shè)計計算的一般步驟
3.2 燃料燃燒計算
3.2.1 燃料燃燒計算中的已知條件
3.2.2 燃料成分的換算
3.2.3 氣體燃料混合配比及其成分計算
3.2.4 燃料低發(fā)熱量的計算
3.2.5 空氣消耗量、燃燒產(chǎn)物生成量及其成分的計算
3.2.6 燃料燃燒產(chǎn)物密度的計算
3.2.7 燃料理論燃燒溫度的計算
3.2.8 燃料燃燒理論空氣需要量和燃燒產(chǎn)物生成量經(jīng)驗計算
3.3 爐膛熱交換計算
3.3.1 恒溫爐膛對爐料輻射傳熱量的計算
3.3.2 恒溫爐膛內(nèi)導(dǎo)來輻射系數(shù)的計算
3.3.3 恒溫爐膛砌體內(nèi)表面溫度的計算
3.3.4 周期式爐膛對爐料輻射傳熱量的計算
3.4 金屬加熱計算
3.4.1 金屬加熱基本概念
3.4.2 金屬熱物理性質(zhì)
3.4.3 計算法確定金屬加熱與冷卻時間
3.4.4 經(jīng)驗法確定金屬的加熱時間
3.5 爐子熱平衡與燃料消耗量計算
3.5.1 連續(xù)加熱爐爐膛熱平衡
3.5.2 爐子區(qū)段熱平衡
4 工業(yè)爐部件設(shè)計與選用
4.1 爐體砌筑材料和尺寸的設(shè)計
4.1.1 定型耐火制品
4.1.2 不定形耐火制品
4.1.3 耐火泥及泥漿
4.1.4 纖維耐火制品
4.1.5 耐火材料的選用
4.1.6 爐子砌體設(shè)計一般規(guī)定
4.1.7 爐子砌體設(shè)計
4.1.8 爐子砌體膨脹縫的留設(shè)
4.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.1 概述
4.2.2 爐子鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.3 拱頂爐子的鋼結(jié)構(gòu)計算
4.3 燃燒器與加熱裝置的設(shè)計
4.3.1 煤氣燃燒裝置
4.3.2 燒嘴磚
4.3.3 燃料燃燒裝置的選用
4.4 預(yù)熱裝置的設(shè)計
4.4.1 概述
4.4.2 換熱器設(shè)計與計算
4.5 空/燃?xì)夤艿篮蜔煹赖脑O(shè)計
4.5.1 氣體流動計算
4.5.2 爐前管道系統(tǒng)設(shè)計
4.5.3 排煙系統(tǒng)設(shè)計
4.6 爐底水梁的設(shè)計
4.6.1 推鋼式連續(xù)加熱爐爐底水梁的結(jié)構(gòu)
4.6.2 步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐爐底水梁的結(jié)構(gòu)
4.6.3 爐底水梁強度計算
……
5 工業(yè)爐制圖要點
6 工業(yè)爐安全與環(huán)保
7 工業(yè)爐工程概預(yù)算初步
8 推鋼式連續(xù)加熱爐設(shè)計實例
9 步進(jìn)式連續(xù)加熱爐設(shè)計實例
10 臺車式火焰熱處理爐設(shè)計實例
參考文獻(xiàn)