110t超高功率电弧炉热平衡计算

电加热器功率计算

一、一般按以下三步进行电加热器的设计计算： 1.计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率 2.计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率 3.根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑系数。公式： 1.维持介质温度抽需要的功率 KW=C2M3△T/864+P 式中：M3每小时所增加的介质kg/h 2.初始加热所需要的功率 KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2 式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃） M1M2分别为容器和介质的质量（Kg） △T为所需温度和初始温度之差（℃） H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h） P最终温度下容器的热散量（Kw） 二、电加热性能曲线下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线。

三、设计计算举例： 有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。内装500mm高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h 的70℃的水，并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。 技术数据： 1、水的比重：1000kg/m3 2、水的比热：1kcal/kg℃ 3、钢的比热：kg℃ 4、水在70℃时的表面损失4000W/m2 5、保温层损失（在70℃时）32W/m2 6、容器的面积：

7、保温层的面积： 初始加热所需要的功率： 容器内水的加热：C1M1△T = 1×（×××1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器自身的加热：C2M2△T = ×150×(70－15) = 990 kcal 平均水表面热损失：× 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = kcal 平均保温层热损失：× 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = kcal (考虑20%的富裕量) 初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + + ）× = kcal/kg℃ 工作时需要的功率： 加热补充的水所需要的热量：20kg/H × (70－15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal 水表面热损失：× 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = kcal 保温层热损失：× 32W/m2 × 1h × 864/1000 = kcal （考虑20%的富裕量） 工作加热的能量为：（1100 + + ）× = kcal/kg℃ 工作加热的功率为：÷864÷1 = kw 初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要。 最终选取的加热器功率为35kw。

加热冷却功率计算精编版

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模温机的加热功率和计算方法 点击次数：183 发布时间：2011-10-13 模温机选型的计算方法 ? 1.特殊的情况需进行计算： ? A、求加热器功率或冷冻功率KW=W×△t×C×S/860×T ? W=模具重量或冷却水 KG ? △t=所需温度和起始温度之间的温差。 ? C= 比热油，钢，水(1)，塑料~ ? T=加温至所需温度的时间(小时) ? B、求泵的大小 ? 需了解客户所需泵浦流量和压力(扬程) ?

P(压力Kg/cm2)=×H(扬程M)×α(传热媒体比重，水=1，油= ? L(媒体所需流量L/min)=Q(模具所需热量Kcal/H)/C(媒体比热水=1 油=×△t(循环媒体进出模具的温差)×α×60 ? 2.冷冻机容量选择 ? A、Q(冷冻量Kcal/H)=Q1+Q2 ? Q1(原料带入模具的热量Kcal/H)=W(每小时射入模具中原料的重量 KG)×C×(T1-T2)×S(安全系数~2) T1 原料在料管中的温度；T2 成品取出模具时的温度 ? Q2 热浇道所产生的热量Kcal/H ? B、速算法(有热浇道不适用) ? 1RT=7~8 OZ 1OZ=28.3g(含安全系数) ? 1RT=3024Kcal/H=12000BTU/H= ? 1KW=860 Kcal/H 1 Kcal=

? 3、冷却水塔选用=A+B ? A、射出成型机用 ? 冷却水塔RT=射出机马力(HP)××860Kcal×÷3024 ? B、冷冻机用 ? 冷却水塔RT=冷冻机冷吨(HP)× ? 选择模具温度控制器时，以下各点是主要的考虑因素；? 1．泵的大小和能力。 ? 2．内部喉管的尺寸。 ? 3．加热能力。 ? 4．冷却能力。 ?

高炉冶炼物料平衡计算

高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。 计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分： 表 1-1原料成分，%

热功率、热负荷、热焓量计算方法

能量单位。1Kcal=每kg 标准状况水开靠1C 能量 除常用的 KW ， HP ， KJ ， Kcal ， BTU 之外，表示热功的 单位还有 W , J , cal,和Mw , Mj , Mcal ,也就是瓦，焦耳, 卡和兆瓦，兆卡。他们是 KW 的千分之一和千倍。 三、需要分析的问题。 功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间 热功率、热负荷、热焓量 一、热功率定义及单位。 1、 热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少 设计确定物理量，计算单位是 KW ，物理意义是单位时间 所释放的能量。常用的英制单位为马力（正 HP ） 2、 热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能 量，计算单位是千焦耳（KJ ）,更常用的单位是千卡（Kcal ） 国外的设备常用英制 BTU 作单位。 3、 热焓量，是指热力传递的函数。通常用来计算气体（蒸汽） 可以释放热能数值，可以用千焦（KJ ）,千卡（Kcal ）做单 位。我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。 二、各种热功率单位表示方法的意义。 1、 千瓦 单位时间所做的功。 1 千瓦=1000 焦耳/秒 1000J/S 2、 马力 单位时间所做的功。 马力=746焦耳/秒 1HP=746J/S 3、 千焦 能量单位。 1KJ=1KNM （千*牛顿*米） 5、 BTU 英制能量单位 1BTU=778.169*bf - ft （磅力?英尺） 4、 6、

内可以释放能量的大小。 而焦耳、千卡、BTU 是能量大小值，与时间无关。功率是表示 而能量是表示消耗能源的数值。10KW 的设备1 小时释放的能量与5KW 2 小时释放的能量相同的。功率不等于热功 能量。KW 与KJ，Kcal 之间没有可以换算的可能。 四、换算 1、热量之间的换算，1KJ=0.238846Kcal 1kcal=4.1868KJ 1KJ=0.948BTU 1BTU=1.05506KJ 1Kcal=3.967BTU 1BTU=0.252074Kcal 2、功率与热能的比例关系 常用千瓦时作单位（电度） 1 千瓦时=1KWH=3600KJ 1KJ=859.846Kcal 1KWH=859.846Kcal 1Kcal=0.001163KWh 1KWh=3412.14BTU 1BTU=0.252074Kcal 五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千 瓦表示的。热负荷可以用每小时的释放热量千卡来表示。 如28KW 的炉具热负荷为 28KWh=28*859.846 =24000Kcal 或者=95414BTU 利用第四节中的功率与热能的关系1kwh=859.84Kcal 可以方便

转炉物料平衡与热平衡计算

氧气转炉炼钢物料平衡计算与热平衡计算 1物料平衡计算 1.1计算原始数据 基本原始数据铁水和废钢成分、终点钢水成分（表1）;造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其他工艺参数（表4） 表合金成分及其回收率 2

表 其他工艺参数设定值 1.2物料平衡基本项目： 收入项目：收入量=铁水+废钢+溶剂+氧气+炉衬蚀损+合金 支出项目：支出量=钢水+炉渣+烟尘+渣中铁珠+炉气+喷溅。 1.3计算步骤 以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5 表7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表9.

表 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 表炉衬蚀损的成渣量 石灰加入量计算如下：由表7-5—表7-7可知，渣中已含（CaO） =-0.014+0.004+0.002+0.910=0.902kg ;渣中已含（SiO2） =1.50+0.009+0.028+0.020=1.557kg。因设定的终渣碱度 R=3.5 ,故石灰加入量为：［R E Q（SiO2）- E Q（CaO）］/［3 （CaO 石灰）-R ）］=（3.5X 1.557-0.902）/ （88%-3.5 X 2.5%）=5.73kg。 X3 （SiO 2石灰 由CaO还原岀来的氧量，计算方法同表 5的注

表 总渣量及成分 ① 由表 1-8 知，除 FeO 和 Fe 2O 3 外的渣量 6.799+1.724+1.052+0.137+0.63+0.44+0.63+0.028=11.56kg 而终渣刀 w (FeO) =15% (表 1-4),故渣的总量 11.56-86.75%=13.326kg 。 ② 所以，w (FeO) =13.326 X 8.25%=1.099kg ③ w(Fe 2O 3)= 13.066 X 5%-0.033-0.005-0.008=0.620kg 表9实际耗氧量 2

加热器功率计算

三、电加热器设计计算举例： 有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。内装500mm高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。 技术数据： 1、水的比重：1000kg/m3 2、水的比热：1kcal/kg℃ 3、钢的比热：0.12kcal/kg℃ 4、水在70℃时的表面损失4000W/m2 5、保温层损失（在70℃时）32W/m2 6、容器的面积：0.6m2 7、保温层的面积：2.52m2 初始加热所需要的功率： 容器内水的加热：C1M1△T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器自身的加热：C2M2△T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal 平均水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 3110.4 kcal 平均保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 104.5 kcal (考虑20%的富裕量)

初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃ 工作时需要的功率： 加热补充的水所需要的热量：20kg/H ×(70－15)×1kcal/kg℃= 1100kcal 水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×1h ×1/2 x 864/1000 = 1036.8kcal 保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×1h ×1/2 x864/1000 = 34.84 kcal （考虑20%的富裕量） 工作加热的能量为：（1100 +1036.8 + 34.84）×1.2 = 2605.99 kcal/kg℃工作加热的功率为：2605.99÷864÷1 = 3.02kw 初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。 最终选取的加热器功率为35kw。

风机功率P(KW)计算_空间加热

风机所需功率P（KW）计算公式为 P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取高值η1—机械效率， 1、风机与电机直联取1； 2、联轴器联接取0.95~0.98； 3、用三角皮带联接取0.9~0.95； 4、用平皮带传动取0.85 通风机效率公式: 风机效率= 风机功率/电机功率 电机功率= 3×电流×电压×0.8×0.95 风机功率= 风量/60×负压/1000 扇风机轴功率计算： N=h×Q/(102×η) N：扇风机轴功率，千瓦；h：扇风机全压，毫米水柱； Q：通风扇风机的风量，米3/秒；η：扇风机静效率。

空间加热功率计算功率计算方式: 设备室体散热量+工件吸热量+设备室内空气加热量+补充新鲜空气加热量=总需热量总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 设备室体散热量: 保温层散热系数×设备室体保温层面积之和×(工作温度----环境温度) 保温层散热系数:0.05W(㎡/℃) 相当于: 0.05J(㎡/℃) 0.05×222×(140-20)=1332(J/小时) 空气加热量计算: 密度×体积×(9.8牛顿/千克)=空气重量 1.293×100×9.8≈1268千克 空气比热×空气重量×(所需温度－室温)＝空间所需热量 空气比热:1006J(KG /℃) 1006×1268×(140-20)=153072960(J/小时) 工件吸热量计算: 铁比热×工件重量×(所需温度-室温)=工件吸热量 铁比热:460J(KG/℃) 460×3600×(140-20)=198720000(J/小时) 新鲜空气补充: 每小时补充的空气×空气比热×(工作温度—环境温度) 760×1006×(140-20)=91781485(J/小时) 总耗热量: 1332+153072960+198720000+91781485=443575777(J/小时) 总加温所需功率:(一小时) 总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 其它设备耗损系数:取1.2

干燥过程的物料平衡与热平衡计算

干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1)湿基含水率:水分质量占湿物料质量的百分数,用ω表示。 100%?= 湿物料的总质量 水分质量 ω (2)干基含水率:由于干燥过程中,绝干物料的质量不变,故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率,用χ表示。 100%?= 量 湿物料中绝干物料的质水分质量 χ (3)两种含水率的换算关系: χ χ ω+= 1 ω ω χ-= 1 2、湿物料的比热与焓 (1)湿物料的比热m C 湿物料的比热可用加与法写成如下形式: w s m C C C χ+= 式中:m C —湿物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; s C —绝干物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; w C —物料中所含水分的比热,取值4、186()C kg J ?水/k (2)湿物料的焓I ' 湿物料的焓I '包括单位质量绝干物料的焓与物料中所含水分的焓。(都就是以0C 为基准)。 ()θθχθχθm s w s C C C C I =+=+='186.4 式中:θ为湿物料的温度,C 。

3、空气的焓I 空气中的焓值就是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓,工程中简称为焓。它就是指1kg 干空气的焓与它相对应的水蒸汽的焓的总与。 空气的焓值计算公式为: ()χ1.88t 24901.01t I ++= 或()χχ2490t 1.881.01I ++= 式中;I —空气(含湿)的焓,绝干空气kg/kg ; χ—空气的干基含湿量,绝干空气kg/kg ; 1、01—干空气的平均定压比热,K ?kJ/kg ; 1、88—水蒸汽的定压比热,K ?kJ/kg ; 2490—0C 水的汽化潜热,kJ/kg 。 由上式可以瞧出,()t 1.881.01χ+就是随温度变化的热量即显热。而χ2490则就是0C 时kg χ水的汽化潜热。它就是随含湿量而变化的,与温度无关,即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下: (1)水分蒸汽量W 按上述示意图作干燥过程中的0水量与物料平衡,假设干燥系统中无物料损失,则: 2211χχG LH G LH +=+ 水量平衡 G 1

回转窑系统热平衡计算资料

回转窑系统热平衡计算 1 热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1 热平衡计算基准 物料基准：一般以1kg 熟料为基准； 温度基准：一般以0℃为基准； 1.2 热平衡范围 热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3 原始数据 根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2 物料平衡与热量平衡 计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg 熟料；0℃ 平衡范围：窑+预热器系统 根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。 图1 物料平衡图 图2 热量平衡图

2.1 物料平衡计算 2.1.1 收入项目 （1）燃料消耗量 m r （kg/kg 熟料） 设计新窑或技术改造时，m r 是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 （2）入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量 s ar r gsL 100100L a A m m --= 式中，m gsL —干生料理论消耗量，kg/kg 熟料；A ar —燃料收到基灰分含量，%；a —燃料灰分掺入熟料中的量，%；L s —生料的烧失量，%。 ② 入窑回灰量和飞损量 ηfh yh m m = )1(fh Fh η-=m m 式中，m yh —入窑回灰量，kg/kg 熟料；m fh —出预热器飞灰量，kg/kg 熟料；m Fh —出收尘器飞灰损失量，kg/kg 熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。 ③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 s fh Fh gsL gs 100100L L m m m --?+= 式中，m gs —考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg 熟料；L fh —飞灰烧失量，%。 ④ 考虑飞损后生料实际消耗量 s gs s 100100W m m -?= 式中，m s —考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg 熟料；W s —生料中水分含量，%。 ⑤ 入预热器物料量 yh s m m +=入预热器物料量（kg/kg 熟料） （3）入窑系统空气量 ① 燃料燃烧理论空气量 )O 0.033(S 0.267H 0.089C ar ar ar ar LK -++='V LK LK 293.1V m '='

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算

炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。 表2 原材料成分

①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 收入项有：铁水、废钢、溶剂(石灰、萤石、轻烧白云石)、氧气、炉衬蚀损、铁合金。 支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。 （3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg

【精品】物料平衡与热平衡计算

钢铁冶金专业设计资料 （炼铁、炼钢） 本钢工学院冶化教研室 二00三年八月

第一章物料平衡与热平衡计算 物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1—1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算.通过计算,可以定量地掌握冶炼工重要参数,做到“胸中有数”.对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义.由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是热平衡，只能是近似计算,但它仍然有十分重要的指导意义。 物料平衡和热平衡计算,一般可分为两面种方案.第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测.本计算是采用第一种方案。 目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的（0.10～0。40％）和中磷的(0.40～1。00%）两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行物料平衡和热平衡计算. 1.1原始数据

1。1.1铁水成分及温度 表1—1—1 1.1.2原材料成分

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 2 / 56 表1-1—2原材料成分

电加热器设计功率计算公式与方法

电加热器设计功率计算公式与方法 一.功率计算公式： 1、初始加热所需要的功率 KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2 式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃） M1M2分别为容器和介质的质量（Kg） △T为所需温度和初始温度之差（℃） H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h） P最终温度下容器的热散量（Kw） 2、维持介质温度抽需要的功率 KW=C2M3△T/864+P 式中：M3每小时所增加的介质kg/h 二、电加热器功率设计计算举例： 有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。内装500mm高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。 技术数据： 1、水的比重：1000kg/m3 2、水的比热：1kcal/kg℃ 3、钢的比热：0.12kcal/kg℃ 4、水在70℃时的表面损失4000W/m2 5、保温层损失（在70℃时）32W/m2 6、容器的面积：0.6m2 7、保温层的面积：2.52m2 初始加热所需要的功率： 容器内水的加热：C1M1△T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器自身的加热：C2M2△T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal 平均水表面热损失：0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal 平均保温层热损失：2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal (考虑20%的富裕量) 初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃ 工作时需要的功率： 加热补充的水所需要的热量：20kg/H × (70－15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal 水表面热损失：0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal 保温层热损失：2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal （考虑20%的富裕量） 工作加热的能量为：（1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃ 工作加热的功率为：6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw 初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。 最终选取的加热器功率为35kw。

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算复习课程

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算

炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. 表1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。

表2 原材料成分 表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） ①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 （2）物料平衡基本项目。 收入项有：铁水、废钢、溶剂(石灰、萤石、轻烧白云石)、氧气、炉衬蚀损、铁合金。支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。

（3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 表5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg 表6 炉衬蚀损的成渣量 表7 加入溶剂的成渣量

电加热计算公式

电加热计算公式 计量单位 1.功率：W、Kw 1Kw=3.412BTU/hr英热单位/小时=1.36(马力)=864Kcal/hr 2.重量：kg 1Kg=2.204621b(磅) 3.流速：m/min 4.流量：m3/min、kg/h 5.比热：Kcal/(kg℃)1Kcal/(Kg℃)=1BTU/hr.°F=418 6.8J/(Kg℃) 6.功率密度：W/cm2 1W/cm2=6.4516 W/in2 7.压力：Mpa 8.导热系数：W/(m℃)1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F) 9.温度：℃1F=9/5℃＋32 1R=9/5℃＋491.67 1K=1℃＋273.15 电加热功率计算 加热功率的计算有以下三个方面： ●运行时的功率●起动 时的 功率 ●系统中的热损失 所有的计算应以最恶劣的情况考虑： ●最低的环境温度●最短的运行周期 ●最高的运行温度●加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量） 计算加热器功率的步骤 ●根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。 ●计算工艺过程所需的热量。 ●计算系统起动时所需的热量及时间。 ●重画加热工艺流程图，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。 ●决定发热元件的护套材料及功率密度。 ●决定加热器的形式尺寸及数量。 ●决定加热器的电源及控制系统。 有关加热功率在理想状态下的计算公式如下： ●系统起动时所需要的功率： ●系统运行时所需要的功率：

加热系统的散热量 ●管道 ●平面 式中符号，含义如下： P功率：kW Q散热量：管道为W/m；平面为W/m2 m 1 介质重量：kg λ保温材料的导热数：W/mk c 1 介质比热：kcal/kg℃δ保温材料厚度：mm m 2 容器重量：kg d管道外径：mm c 2 介质比热：kcal/kg℃L管道长度：m m 3每小时增加的介质重量或流量： kg/h S系统的散热面积：m2 c 3 介质比热：kcal/kg℃△T介质和环境温度之差或温升：℃h加热时间：h

物料平衡与热平衡计算

钢铁冶金专业设计资料（炼铁、炼钢） 本钢工学院冶化教研室 二00三年八月

第一章物料平衡与热平衡计算 物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1-1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算。通过计算，可以定量地掌握冶炼工重要参数，做到“胸中有数”。对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义。由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是热平衡，只能是近似计算，但它仍然有十分重要的指导意义。 物料平衡和热平衡计算，一般可分为两面种方案。第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测。本计算是采用第一种方案。 目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的（0.10～0.40%）和中磷的（0.40～1.00%）两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行物料平衡和热平衡计算。 1.1原始数据 1.1.1铁水成分及温度 表1-1-1 1.1.2原材料成分

表1-1-2 原材料成分 表2-1-1铁水成分与温度 转炉冶炼钢种常为普通碳素钢和低合金钢，在此以要求冶炼BD3钢考虑，其成分见表2-1-3

03燃料燃烧计算与锅炉热平衡习题 (1)

第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1） 一、名词解释： 1、燃烧 2、完全燃烧 3、不完全燃烧 4、过量空气系数α 5、理论空气量 6、过量空气 7、漏风系数 8、飞灰浓度 9、理论烟气容积 10、理论干烟气容积 11、三原子气体容积份额 二、填空题： 1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不 完全燃烧时，烟气的成分有________________________。 2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。 3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2 逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐 渐______。 4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。 5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸 收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。以上吸收顺序_________颠倒。 6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。 7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。 当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。 8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。两式的使

水泥回转窑物料平衡热平衡与热效率计算方

水泥工业窑热能平衡 4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分

（1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量 +=yr Fr r sh M M m M ………………………… （4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ=?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O

锅炉热平衡综合实验

锅炉热平衡综合实验 一、实验目的 锅炉热平衡试验的目的是测定锅炉的效率及各种热损失。在新锅炉安装结束后的移交验收鉴定试验中、锅炉使用单位对新投产锅炉按设计负荷试运转结束后的运行试验中、改造后的锅炉进行热工技术性能鉴定试验中、大修后的锅炉进行检修质量鉴定和校正设备运行特性的试验中以及运行锅炉由于燃料种类变化等原因进行的燃烧调整试验中，都必须进行热平衡试验。按热平衡试验进行的方式又可分为正平衡及反平衡试验。 通过本实验，学生可以初步掌握锅炉热平衡实验的方法，获得一次较综合的实验技能训练，具体内容包括： 1、了解热平衡实验系统的组成； 2、掌握锅炉给水温度、压力、流量、排烟温度、灰渣质量、灰渣中可燃物含量、烟气成分等的测量方法，通过分析误差原因，学习减小误差的方法； 3、掌握锅炉各项热损失的计算方法； 4、掌握锅炉正、反平衡实验的方法和步骤。 二、实验对象 热平衡综合实验在我校锅炉房进行，该锅炉为供热链条锅炉，其型号为SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2，锅炉的额定参数见表1。 表1 SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2型锅炉额定参数 三、实验原理 锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。

1、锅炉热平衡 锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。在稳定工况下，其进出热量必平衡，可表示如下： 输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失 锅炉输入热量以r Q (kJ/kg)或100(%)表示。 锅炉热损失包括以下几项： (1) 排烟热损失2Q (kJ/kg)或2q (%)； (2) 机械未完全燃烧热损失4Q (kJ/kg)或4q (%)。链条炉包括：炉渣机械未完 全燃烧热损失4lz Q 、4lz q ，飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q 、4fh q 与漏煤机械未完全燃烧热损失4lm Q 、4lm q 等三项； (3) 化学未完全燃烧热损失3Q (kJ/kg)或3q (%)； (4) 锅炉向环境散热热损失5Q (kJ/kg)或5q (%)； (5) 灰渣物理热损失等其他热损失6Q (kJ/kg)或6q (%)。 国家标准GB/T －2587－1981规定：热平衡基准温度建议为环境温度；燃料 发热量规定用收到基的低位发热量y DW Q 。 根据锅炉热平衡概念，可画出锅炉热平衡图如图1所示。 r Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 图1 锅炉热平衡图 2、锅炉热效率

加热冷却功率计算

模温机的加热功率和计算方法 点击次数：183 发布时间：2011-10-13 模温机选型的计算方法 1.特殊的情况需进行计算： A、求加热器功率或冷冻功率KW=W×△t×C×S/860×T W=模具重量或冷却水KG △t=所需温度和起始温度之间的温差。 C= 比热油(0.5)，钢(0.11)，水(1)，塑料(0.45~0.55) T=加温至所需温度的时间(小时) B、求泵的大小

需了解客户所需泵浦流量和压力(扬程) P(压力Kg/cm2)=0.1×H(扬程M)×α(传热媒体比重，水=1，油=0.7-0.9) L(媒体所需流量L/min)=Q(模具所需热量Kcal/H)/C(媒体比热水=1 油=0.45)×△t(循环媒体进出模具的温差)×α×60 2.冷冻机容量选择 A、Q(冷冻量Kcal/H)=Q1+Q2 Q1(原料带入模具的热量Kcal/H)=W(每小时射入模具中原料的重量 KG)×C×(T1-T2)×S(安全系数1.5~2) T1 原料在料管中的温度；T2 成品取出模具时的温度 Q2 热浇道所产生的热量Kcal/H B、速算法(有热浇道不适用)

1RT=7~8 OZ 1OZ=28.3g(含安全系数) 1RT=3024Kcal/H=12000BTU/H=3.751KW 1KW=860 Kcal/H 1 Kcal=3.97BTU 3、冷却水塔选用=A+B A、射出成型机用 冷却水塔RT=射出机马力(HP)×0.75KW×860Kcal×0.4÷3024 B、冷冻机用 冷却水塔RT=冷冻机冷吨(HP)×1.25 选择模具温度控制器时，以下各点是主要的考虑因素；

计算加热功率

模温机在控温行业的应用，就需要计算加热功率，也就必须计算控温体的在不同温度的散热功率，这样才能对加热功率计算更精确。 表面积散热可由傅立叶定律来求得 Q=Φ=λs(dt/dx) λ——物体的导热系数（W/m2·℃） S ——传热表面积（m2） t ——过于温度(℃) x ——导热面上的坐标（m） 也可以用 Q=αs△t α——对流换热系数（W/m2·℃） 对流换热系数又称表面换热系数，物理意义是指单位面积上，流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的热量。当表面积散热是在热载体与空气之间传导时 对流换热系数的准数关系式为 Nu=c(Gr×Pr)? 式中：Nu= lα/λ——努谢尔特准数 Gr=gl3/v2??△t ——葛拉晓夫准数 Pr ——普兰德数参数查附录2 l ——物体特性尺寸，比如水平管路的管径；垂直管路、板、箱体 的高 α——对流换热系数（W/m2·℃） λ——空气的导热系数（W/m2·℃） v=μ/ρ——空气的运动粘度（m2/s） ρ——空气的密度（kg·m-3）参数查附录2 μ——空气的粘度（Pa·s）参数查附录2 ?=1/Tm——流体的体积膨胀系数（1/K） Tm ——定性温度 Tm=(T1+T0)/2+273 T1和 T0分别代表热源的表面温度和空气温度， ?t= T1-T0 ——过于温度（℃） c和n可由GrPr值查附录1的到 具体的公式 lα/λ= c(Gr×Pr)? α=λc(Gr×Pr)?/l =λc (gl3/v2??△t×Pr)?/l =λc{(9.8×l3/(μ/ρ)2×(1/[(T1+T0)/2+273])×(T1-T0) ×Pr }?/l 表面积散热量Q=α×s×△t 参数查附录1 ×Pr)?中的c和n值 （GrPr）范围c n 104～1090.531/4 d o 109～10120.131/3 垂直管或板高度L104～1090.591/4` 109～10120.101/3