炉室设计与燃料消耗计算举例

1.已知资料数据

炉子用途：干燥砂型；炉温：450℃；最大装载量：34t；燃料：发生炉煤气，Q_d=5230kJ/m³。

2.设计计算

（1）确定炉室尺寸 取砂箱质量与造型质量之比i=0.4，砂型密度ρ=1600kg/m³，则

取炉子填充率K=0.15，则

取炉室尺寸（长×宽×高）=7.076×4.408×2.741m³=85.5m³

（2）燃料消耗量计算 查图4-1b，炉温450℃、填充率15%时，得炉子容积热强度E=46.89×10³kJ/（m³·h），由于采用了轻质炉衬，应乘以系数0.9，则E=0.9×46.86×10³kJ/（m³·h）=42200kJ/（m³·h）

查图4-1c，当炉室容积V=85.5m³时，容积热强度系数β=1.05，则最大燃料消耗量为

因计算依据是焦炉煤气热耗指标，需进行燃料换算。

设离炉烟气为300℃，查第2章有关图表，η_y1=0.87（焦炉煤气），η_y2=0.84（发生炉煤气），换算后的最大燃料消耗量为(www.xing528.com)

（3）排烟量计算　单位燃烧生成气量

最大排烟量V=1.25B′_maxV_α=1.25×750×1.92m³/h=1800m³/h=0.5m³/s

（4）燃气道喷口速度　燃气道喷口处燃烧生成气温度取850℃，炉内烟气平均温度取（450-30）℃=420℃，混合后的平均烟气温度为（850+420）℃/2=635℃，此时的烟气密度，则炉内平均几何压力为

取燃气道平均高度为0.5m，燃气道内燃烧生成气温度为1150℃，此时燃烧生成气密度，则燃气道内平均几何压力为

p₁=H₁g（1.2-ρ′_y）=0.5×9.8×（1.2-0.253）Pa=4.64Pa

总几何压力为

p=p₁+p₂=（4.64+10.79）Pa=15.43Pa

当燃气道喷口处燃烧生成气温度为850℃时，气体密度0.32kg/m³，则燃气道喷口速度为