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热风炉的优化②

6、热风炉为什么会失效?$$热风炉是一个非常动态的耐火材料建筑,象钟表一样结合在一起,并且连续地承受周期性的热负荷和移动。为了达到30年的寿命要求,所有的耐火材料单元和局部在正常操作情况下都必须保持没有热应力。这就意味着砖上的温度梯度应尽量避免,所有的耐火材料单元应能在允许的方向上无限制的自由膨胀,并能在操作中有足够的安全系数来承受正常的(计算值)载荷。收缩和膨胀还会造成耐火材料中的临时通缝;设计的原则是不能让热气体穿过这些缝隙而损坏后面的低等级耐火材料。传统热风炉的大部分问题都可以基于上述标准得到解释。$$6.1、隔墙问题$$传统热风炉的最常见问题常常发生在隔墙处。在其下部会形成一个很陡的温度梯度:一面是高温火焰的热冲击,另一面是低温的格子砖砌体。由于格子砖柱内的压降而造成的隔墙两侧的压差也是很大的。$$这些周期性的高的温度梯度会导致隔墙的开裂和毁坏,并与逐渐漏气互为因果。由此造成的气体短路会造成以下后果:$$在燃烧周期中,下...  (本文共3页) 阅读全文>>

苏州大学
苏州大学

燃气热风炉控制系统的优化设计方案

随着人民生活水平的不断提高,住房面积的不断扩大,家用的挂机和分体式柜机已经不能满足多个房间同时制热的需要,而且制热效果比较慢,舒适度不高。燃气热风炉就是一款家用的制热系统,多用于北美地区,我国国内的燃气热风炉大多数应用于食品发酵、医院消毒、学校实验、整烫服装等行业,很少用于家庭制热系统。燃气热风炉利用燃烧天然气、液化石油气等气体燃料产生热量,然后再通过热交换器把空气加热到温控器所设定的温度。加热的空气通过鼓风机吹进室内,燃烧的废气通过导风机排到室外,燃气的供给量是有阀门控制,排气量和供风量是由电机带动风机完成的。本文设计的燃气热风炉控制系统,一方面,详细叙述了燃气热风炉控制系统的总体架构,输入输出量和各个功能模块的实现。另一方面,对燃气热风炉控制器的电源设计、燃气阀门控制电路以及检测电路进行优化和改善,以提高整个系统的稳定性和舒适性,同时满足CSA的新安规要求。通过测试,本文设计的燃气热风炉控制系统满足所有的功能技术要求,且通过...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

考虑热—应力耦合作用和地震作用的顶燃式热风炉炉壳分析与优化设计

热风炉是炼铁生产中的重要设备,作为一种新型热风炉,顶燃式热风炉具备高风温、高热效率和长寿命等优点,自从被投入使用就受到了广泛关注,拥有良好的应用前景。目前我国对顶燃式热风炉的设计依据主要为《炼铁工艺炉炉壳结构技术规范》和以往经验,然而规范中关于温度作用、地震作用等对炉壳所产生的影响未做出明确的要求,炉壳厚度的计算公式也缺乏足够的理论依据。所以对顶燃式热风炉进行多种工况下的有限元分析,并对炉壳厚度进行合理的优化对于今后同类热风炉的设计具有指导意义,同时最终的优化方案也具备一定的工程价值。本文所做的工作主要有三个方面:一、以有限元理论和相关的壳体理论知识为基础,借助有限元分析软件Ansys的APDL语言,建立了与实际炉壳结构相符的有限元模型,对炉壳模型进行了合理的板带划分并且对炉壳厚度实现参数化,为后续的优化工作打好了基础;二、考虑热-应力耦合作用、静力荷载作用以及地震作用三种影响因素,对炉壳结构分别进行了各种工况下的有限元分析得到...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古科技大学
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高炉热风炉的优化控制

热风炉是高炉炼铁设备中重要的一个组成部分。近年来,虽然热风炉技术不断发展,但是国内大部分热风炉燃烧阶段的控制都是手动的,而热风炉的控制过程受到很多外界环境和人为因素的影响,所以采用自动控制的手段对热风炉燃烧控制进行优化,对于风温的提高、效率的提升、能源的节约以及经济效益的提高具有现实意义。本文以某钢铁厂热风炉为研究背景,其热风炉的换炉逻辑控制已基本实现了自动控制。然而,热风炉燃烧过程的控制仍然依赖于人工经验进行手动控制。而热风炉是一个多变量、时变性强、并且容易受外界环境影响的系统,运用手动控制使得燃烧质量不是很理想。实际运用中,真正有效的热风炉燃烧过程自动控制十分少见。针对该钢铁厂存在的问题,提出了热风炉燃烧控制系统的总体设计方案,分别对热风炉的基础自动化结构以及燃烧阶段控制结构进行设计。基础自动化主控设备为西门子的S7-300系列PLC,上位机为WINCC工作站。采用PID参数自整定方法对热风炉燃烧过程中的阀门开度进行控制,只...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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面向热风炉耐材的三维设计软件研究

随着三维CAD技术的迅速发展,三维CAD系统越来越广泛地应用在工程项目设计中。传统的热风炉设计工作主要是在二维CAD系统下完成的,大量重复繁杂的设计工作都是由工程设计人员手工绘制完成,导致人力和设计时间的大量浪费,设计效率低下,而且很容易出错。为此,本文结合与中冶赛迪工程技术股份有限公司合作的研究项目,展开了热风炉耐材三维设计软件系统的研究。热风炉的结构复杂,砖的砌筑规则也是多种多样,砌筑要求非常严格。从大量热风炉的结构实例中,经过归纳总结,分析了砌筑过程中布砖的约束,在此基础上设计了几种典型的布砖方式。充分考虑工程设计人员的设计流程,思维方式和设计习惯,提供便于操作的交互方式。工程设计人员只要确定简单的砖的尺寸和位置信息,就可以完成布砖的操作,去除了大量重复的工作,大大提高了设计效率,缩短了设计周期。一座热风炉需要使用种类繁多,数量巨大的耐火砖,而且部分耐火砖指标接近,即不利于施工管理,又不方便砌砖。为了尽量减少砖库中砖的数量...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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气流干燥铜精矿热风炉燃油优化

气流干燥铜精矿过程是铜闪速熔炼的重要工序之一,热风炉是气流干燥系统的主要设备。在冶炼厂热风炉要消耗大量的能源,如何提高热风炉的能源利用率、降低生产成本,是当前技术改造和节能工作中意义深远的课题。气流干燥工序的任务是保证精矿含水量稳定在0.1%~0.3%之间,它是铜闪速熔炼生产的前提条件。论文针对目前热风炉添加重油存在盲目性的问题,以气流干燥系统为研究对象,研究了热风炉燃油优化。气流干燥系统是一个具有本质非线性、强耦合、不确定、多约束特性的复杂被控对象,影响热风炉燃烧的因素很多,无法用传统方法建立热风炉燃烧重油量与沉尘室温度之间的关系表达式。本研究引入人工神经网络技术,根据气流干燥系统的历史数据,以重油量、精矿量、热风炉温度、热风炉出口烟气温度、窑头温度、窑尾温度为输入量,沉尘室温度为输出量,建立了一个三层BP神经网络模型。在上述模型的基础上,以热风炉燃油量最小为优化目标,沉尘室温度稳定在78℃~82℃、风矿比控制在1000~12...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>