第一篇 工业炉设计基础资料 3
第一章 燃料及其燃烧计算 3
第一节 燃料的种类和成份分析 3
1-1 燃料的种类及性质 3
1-2 燃料的成份分析和发热量 6
第二节 燃料的燃烧计算 15
2-1 液体燃料的燃烧计算 15
2-2 气体燃料的燃烧计算 17
2-3 燃烧产物的热焓 19
2-4 最高燃烧温度tmax 23
2-5 按烟气成份求空气过剩系数α 24
第二章 传热计算 25
第一节 概述 25
第二节 辐射传热的基础理论 26
2-1 辐射传热的基本概念 26
2-2 热辐射的几个基本定律 28
2-3 辐射传热的基本公式 30
2-4 角系数？ 31
2-5 黑度ε 37
2-6 系统黑度εn 44
2-7 总辐射能到达率φ 47
第三节 关于管式炉传热的若干问题 47
3-1 管式炉传热过程的分析 47
3-2 炉管管排上非均匀辐射热的计算 48
3-3 炉子的热效率、总热负荷分配和燃料耗量的计算 60
3-4 辐射室的计算 61
3-5 炉管管壁温度tt和热强度qR 63
第四节 罗波-伊万斯辐射室传热计算方法 69
4-1 引言 69
4-2 辐射室的辐射传热方程式 69
4-3 辐射室的对流传热方程式 70
4-4 辐射室内燃烧气体的温度Tg 71
4-5 辐射室总传热量QRT的计算与校核 73
4-6 辐射室炉管热强度qRT和管壁温度tt的计算与校核 73
4-7 罗波——伊万斯法计算程序 73
第五节 别洛康辐射室传热计算方法 75
5-1 引言 75
5-2 别洛康法基本计算方程式及其推导 75
5-3 辐射管有效传热面H？和当量绝对黑表面Hs 77
5-4 辐射管的热强度和管壁温度的计算 79
5-5 辐射室的直接辐射系数μ和传入辐射管的热量Qp的校核 80
5-6 辐射管实际平均热强度qH实的计算与校核 81
5-7 别洛康法计算顺序 81
第六节 巴赫希扬辐射室传热计算方法 81
6-1 引言 81
6-2 辐射室传热计算的基本方程式及其推导 82
6-3 辐射室传热计算基本方程式的剖析 84
6-4 辐射室传热计算方程式的求解和讨论 85
6-5 角系数ρ的求取 86
6-6 辐射室传热计算方程式中计算参数的确定 94
6-7 计算顺序 96
第七节 对流室传热计算 97
7-1 引言 97
7-2 平均温差θm的确定 98
7-3 对流室尺寸的初步确定 99
7-4 烟气预热进辐射室物料时的传热系数K的求取 99
7-5 对流管表面积HK及管排数N的确定 104
7-6 其它场合传热系数K值的确定 104
7-7 对流管表面热强度qK 106
第三章 炉子气体流动阻力的计算与烟囱的设计 108
第一节 燃烧气体的流动阻力 108
1-1 各通道流动摩擦阻力的计算 108
1-2 局部阻力计算 108
1-3 气流通过换热设备的阻力计算 114
1-4 烟气下行时的阻力 117
1-5 总阻力的计算 117
1-6 强制通风式管式炉计算一例 119
1-7 烟道的设计 120
第二节 烟囱的设计 120
2-1 烟囱的型式 120
2-2 烟囱直径与高度 121
2-3 引风机和鼓风机的选定 123
第四章 燃烧器 125
第一节 燃烧器的分类 125
第二节 燃烧器的型式及性能 126
2-1 气体燃烧器 126
2-2 液体燃烧器 148
2-3 油-气联合燃烧器 163
2-4 燃烧器的选用 168
第三节 燃烧器的计算 174
3-1 对燃燃器的基本要求 174
3-2 输入管道的计算 174
3-3 液体燃烧器的计算 175
3-4 机械雾化燃烧器的计算 178
3-5 气体燃烧器的计算 180
第四节 燃烧器的计算例题 188
4-1 外混式蒸汽雾化燃烧器计算例题 188
4-2 压缩空气雾化（内混式）燃烧器的计算例题 190
4-3 离心式机械雾化燃烧器计算例题 192
4-4 低压空气雾化燃烧器的计算例题 194
4-5 板式无焰燃烧器的计算例题 195
第五章 材料 200
第一节 金属材料 201
1-1 耐热不起皮钢 201
1-2 耐热铸铁 204
1-3 工业炉管、猪尾管、集气管的用材 204
第二节 非金属材料 217
2-1 耐火材料 217
2-2 保温及隔热材料 246
第六章 炉墙结构 252
第一节 概述 252
1-1 一般工业炉炉墙的作用 252
1-2 炉墙的分类 252
第二节 炉墙的传热计算 252
2-1 耐火墙的表面温度 252
2-2 炉墙的结构和材料 253
第三节 耐火砖墙结构 254
3-1 按竖墙的压载荷来决定许用高度 254
3-2 竖向炉墙 254
3-3 炉顶挂砖 255
3-4 拐角处挂砖 255
3-5 火墙 255
第四节 耐热混凝土炉墙结构 259
4-1 概述 259
4-2 耐热混凝土衬里的结构和施工 259
第五节 工业炉砌筑 260
5-1 砌体分类及泥浆配制 260
5-2 砌体膨胀缝 262
5-3 拱的砌筑 262
第七章 工艺计算常用数据 266
第一节 沸点、平均分子量、平衡常数 266
1-1 石油馏份的平均沸点 266
1-2 石油馏份的平均分子量 266
1-3 气液相平衡常数 267
第二节 比重和密度 274
2-1 燃料油比重 274
2-2 常用烃类液体的比重 274
2-3 液态混合物比重 274
2-4 气体密度 274
2-5 气液混合相的密度γm 278
第三节 比热、绝热指数 279
3-1 液体比热 279
3-2 气体比热 279
3-3 混合物的比热Cm 279
3-4 气体的绝热指数 280
第四节 热能 288
4-1 蒸发潜热 288
4-2 生成热 288
4-3 燃烧热 288
第五节 焓 297
5-1 石油馏份的焓 297
5-2 氢及其它常用气体的焓 297
5-3 烃类气体的焓 297
5-4 混合物的焓的计算 297
第六节 导热系数 301
6-1 液体的导热系数 301
6-2 气体的导热系数 302
第七节 粘度 312
7-1 液体粘度 312
7-2 气体粘度 312
第二篇 几种常用工业炉的设计第一章 管式裂解炉 325
第一节 概述 325
1-1 概况 325
1-2 影响石油烃裂解的主要因素 325
1-3 管式裂解炉发展概况 332
1-4 常用管式裂解炉简介 332
第二节 工艺计算及例题 335
2-1 工艺计算的条件 335
2-2 物料平衡 335
2-3 热量平衡 338
2-4 热负荷分配 340
2-5 燃料消耗量计算 340
2-6 挡墙温度估算 341
2-7 辐射段计算 341
2-8 对流室计算 345
2-9 管内阻力降 351
2-10 停留时间 355
2-11 烟囱高度计算 355
第三节 结构设计 356
3-1 几种炉型的结构 364
3-2 炉内部件的设计 364
3-3 炉外部件 373
3-4 弹簧吊架及计算 376
第二章 烃类加压蒸汽转化炉 379
第一节 烃类蒸汽转化技术发展简介 379
1-1 国外烃类蒸汽转化技术发展动向 379
1-2 国内蒸汽转化制合成气发展概况 382
1-3 炉型比较 382
第二节 影响转化炉设计的因素 385
2-1 原料气的成份 385
2-2 压力和温度的影响 385
2-3 水碳比和空速的影响 386
2-4 反应热和热量沿炉管长度方向的分布 386
2-5 流量分配和转化管压力降的关系 386
2-6 炉管长度和直径的确定 387
第三节 蒸汽转化炉的设计计算 387
3-1 设计要求说明 387
3-2 物料衡算 388
3-3 热量衡算 389
3-4 辐射室计算 390
3-5 热效率 393
3-6 对流室传热计算 393
3-7 一段转化炉计算例题 396
第四节 转化炉管结构及计算 412
4-1 炉管的材料 412
4-2 炉管的结构 412
4-3 猪尾管的设计 413
4-4 转化炉管的计算 415
第三章 蓄热式裂解炉 417
第一节 概况 417
1-1 国内概况 417
1-2 国外概况 419
第二节 蓄热炉工艺计算的主要任务 422
第三节 蓄热炉工艺计算基础数据的确定 422
第四节 燃料的燃烧 423
4-1 加热或裂解原料所必需的热量及燃料量 423
4-2 理论燃烧温度及实际燃烧温度的计算 424
第五节 蓄热炉的蓄热原理及热工计算 424
5-1 蓄热层内温度的变化 424
5-2 格子砖的利用系数 427
5-3 蓄热层的热交换 428
5-4 蓄热层中的对流传热 429
5-5 蓄热层中的辐射传热 430
5-6 平均温度差 431
5-7 蓄热层格子砖面积计算 431
第六节 制气喷嘴与燃烧喷嘴的计算 432
第七节 燃烧室尺寸的计算 432
第八节 蓄热炉的阻力计算 433
8-1 蓄热炉的阻力计算 433
8-2 烟囱的设计 433
第九节 蓄热炉结构设计 436
9-1 炉子的砌筑 436
9-2 耐火混凝土捣制结构 437
9-3 蓄热砖排列、种类、材料 438
9-4 喷嘴结构、炉壳、附件 439
第十节 蓄热炉计算实例 443
10-1 工艺流程简要说明 443
10-2 工艺计算 444
第十一节 蓄热炉简易计算法 456
第十二节 其它有关蓄热炉 456
12-1 三筒单向逆流式蓄热炉 456
12-2 间歇催化转化蓄热炉 458