1、化学工业管式炉传热计算设计规定HG/T 20525-92 编制说明一、随着我国现代化学工业迅速发展，化学工业炉也相继广泛应用于化工生产中。但国内到目前为止，还没有一套较完整的化学工业炉传热计算规定。为适应我国化工生产的发展，根据近年来国内外石油、化工等部门的设计、生产经验，编制本规定供设计、科研、生产等部门设计人员使用。二、工业炉种类繁多，使用介质较为复杂，各部门的差异性又很大，故不可能制定出一个能普遍适应各种化学工业炉的规范。本规定主要适用于化工生产中的常用管式炉(详见1.1适用范围)，其它炉型可参照本规定。三、辐射室传热计算方法较多，目前国内外使用的有:罗泊依万斯法，别洛康法、佐野法、区域
2、法、蒙特卡洛法和锅炉机组热力计算法等。这些方法均有各自的特点和适用范围。编者很难确定它们的应用范围和场合，不过人们较为常用的是罗怕依万斯法、别洛康法和佐野法。本规定主要介绍罗泊依万斯(计算方法之一)和别洛康法(计算方法之二。上述两种方法一般来说都适用于化工生产中常用的使用气体和液体燃料的管式炉。设计者在工作中具体选用哪种方法为好，可根据国内各部门的习惯和使用经验，不作明确规定。若需要应用其它方法，请各自参照有关专著进行计算。对于高径比大于2.5的细长辐射室，宜采用本规定附录A的分段法来进行计算。此方法为罗泊在1974年提出的对罗泊依万斯方法的修正。因目前缺乏罗泊简单分段法的使用经验，故本规定将
3、其列入附录A。该剧?备主要是根据文献拟定的，原文只给出分段法的基本原则，附录A中的计算公式和设计步骤是根据编者经验拟定的。根据我国现在仍大量使用以煤为燃料的现状，本规定将辐射室热力计算方法，编入参考附录，作为以煤为燃料的有关化学工业炉的设计要求。四、罗泊依万斯法为了简化计算，假定辐射室内烟气平均温度Ty与辐射室出口烟气温度Tp相等。实际生产中辐射室内烟气平均温度要高于辐射室出口烟气温度，因此就给计算带来一定程度的误差。霍特尔根据分区法计算及经验给出如下值z对于燃烧强度高的裂解炉及船用锅炉tr=150_240C 对于一般燃烧室tr=93,._. 150C 129 根据对标定的石油二厂大型圆筒炉验
4、算的结果，本规定规定Lltf=55150C.鉴于国内对这一修正仍有较大的分歧意见，因此又规定也可使用Lltf=O。对于设计这一温度修正，设计者可根据自己的经验和所设计的炉型来决定具体的Lltf。五、辐射室对流传热系数k.在不同的计算方法中有不同的取值。传统的罗泊依万斯法取为k=(11.414.2)X10-3kW/m2.C.而别洛康法则依据经验公式俨川打工王，计算结果约为(78)X 10-3kW /m2 C.也有其他资料介绍了其他的计算方法。在本规定中，别洛康法仍保持原有的经验公式，而对罗泊依万斯法则推荐采用(11.6814. 02) X 10 kW/m2 C.这一个数值，在一般情况下不会产生过
5、大误差。为了满足工业炉大型化而使用的大能量、高热强烧嘴的要求，本规定原准备编制k=07.52、23.36、35.04、46.72) X 10-3kW /m2 C 的算图供使用，但这些数据的选取，目前尚缺少成熟的经验，因此本规定未予编入。六、对流室传热计算方法较多，原理大致相同，但各自的影响传热因素不同，采用的经验数值也有差异。每种方法的适应性和针对性都较强。本规定推荐使用的重新修改后的佐野法，编者认为这一方法较为简便，计算精度较高，该法对流放热系数已计入伊管排数和倾角的修正，较为完整地用于设计各种钉头和翅片管，基本适用于范围较广的各类对流室。现欧美一些国家和国内石化部门己用来设计管式炉的对流室
6、。七、对流室热力计算方法，对固体燃料生成辉焰对传热的影响，考虑较为全面，计算也较为简单。但它只能计算圆形和方形翅片，不能计算钉头管。该法包括影响传热因素较多，因此对燃煤炉和大型炉计算比较正确。由于国内外尚无一套完整的传热计算规定可供参考，但是各自又都有一套较为可靠的设计经验，而本规定不可能把所有的经验都能吸收过来，只能把一些常用的方法列入规定，这就决定了本规定在使用过程中一定有很多不完善之处，请使用者在使用过程中提出批评指正，便于今后修改。130 参考文献(lJ Radiative Transfer MCGRAW-HILL BOOK COMPANY 1967 ,Hottel H. C. and
7、 A. F Sarofin C2J Heat Transfer in Flames Afgan N.G 1974 C3J ，斯.伏.阿杰利松著，孙巨译C4J The Effect of Gas Flow Patterns on Radiative Transfer in Cylindrical Furnace Int. Heat Trans-fer1965 ,Vo18 P1153-1169 H.C,Hottel and A.F Sarofin C5J (管式加热炉佐野司郎，1968的加热炉最近的技术和话题化学装置)1977，No3、4、5C7J Design of Furnace With Flue Gas Temperature Gradient c. E. P1974 ,No. 1 C8J Heat Flux Studies in Vertical Tube Furnace ournal of the Institute of Fuel1970,No. 12 陈学俊，西安交通大学主编，机械工业出版社，1981年10月陈昕宽(10J ，西安交通大学主编，机械工业出版社，1989年2月张永照(炼油厂设备加热炉设计予册第三分篇，炼油厂加热炉设计)(_t册)，中国石油化工总公司石油化工规划院.1986年8月131
