热能转化与利用设计说明书新

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1、热能转换与利用设计说明书学院：能源与环境专业：热能09-3班姓名：王晓娟学号：0962126345目录设计任书 …………………………………………………… 3设计方案 …………………………………………………… 5设计流程 …………………………………………………… 6设计参数 …………………………………………………… 7计算部分 ……………………………………………………10火用计算 ……………………………………………………16结论附表 …………………………………………………… 17设计感想 ……………………………………………………19内蒙古科技

2、大学课程设计任务书课程名称：热能转换与利用课程设计设计题目：1167吨/日20号钢（钢种）轧钢工艺后续钢材冷却系统能量回收与设备设计指导教师：伍永福时间：2011/2012第二学期18-19周一、教学要求1、提高学生的设计动手和协调共事能力2、掌握能量转换的基本规律3、掌握能量平衡的分析方法4、掌握换热器设计计算的基本步骤和规律，能完成换热规律与工艺匹配的要求。二、设计资料及参数1、冷却线工艺平面布置图2、产量及钢种   产量：1167t   钢种：含碳量为0.16%的20号钢3、工艺冷却要求：吐丝温度是控制相变开始温度的关键参数。对于斯太

3、尔摩冷却法来说，一般是根据钢种和用途的不同将吐丝温度控制在750℃—900℃范围内。斯太尔摩冷却法的相变过程中，冷却速度控制靠风机的风量和运输机的速度，而这两个参数的确定依赖于该钢种的CCT曲线。集卷温度取决于相变结束后的冷却过程，为保证产品性能和避免集卷后的高温氧化及劳动环境，一般来说要求在250℃以下集卷。三、设计要求及成果1、说明书和计算书各一份。1）计算系统各部分能量分布，分析能量利用情况。2）计算系统各部分的用，分析用利用情况。3）根据能量分布和利用分布情况设计一套换热装置，满足换热要求。2、能流总图手绘图（1#图纸一张）    

4、图纸包括系统能流图及换热器的结构图。四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求，收集和查阅资料（二天）2、初步设计合理的能量转化的热工设备和热力系统，绘出能流图（四天）3、评介热力系统和优化设计方案，选取最佳方案（三天）4、编写技术设计书（一天）五、评分标准1、能按要求及时完成设计任务，工作量饱满，计算详细，说明理由充分条例清晰，绘图层次分明线型合理，手绘图线型一致工整，评分等级为优。2、能按要求及时完成设计任务，计算详细，说明理由基本充分条例基本清晰，绘图层次分明线型合理，手绘图工整，评分等级为良。3、能基本按要求及时完成设计任务，计算

5、完整，说明清楚，绘图基本合理，手绘图工整，评分等级为及格。4、不能按要求及时完成设计任务，工作量任务量特少。评分等级为不及格。六、建议参考资料1．《热能转换余利用》汤学忠   冶金工业出版社，2002年3月。2．《系统节能基础》，陆钟武主编，冶金工业出版社，1999年10月；3.《冶金热能工程导论》，陆钟武主编，东北工学院出版社，1997年3月；4. 《换热器设计手册》，钱颂文等译，中国石化出版社 ，2004年1月5. 轧钢基础知识(,冶金工业出版社)，出版日期：2005-11 6. 实用轧钢技术手册 杨宗毅7. 高速线材生产, 冶金工业出

6、版社, 2005-0420 #钢轧钢工艺后续钢材冷却系统能量回收与设备设计一、设计方案1、冷却工艺布置图2、设计背景：线材在出吐丝机到集卷筒过程中经过斯太尔摩冷却线进行冷却，其冷却速度按CCT冷却曲线降温，热量散失比较大，现设计一种热能回收装置回收利用。3、设计方案：现选用风罩空冷对其冷却回收热能，线材吐丝温度为865℃，冷却到常温25℃，空气从20℃进入风罩，以700℃出风罩，高温空气加以利用。二、设计流程 1、确定线材冷却前后的温度及空气加热前后的温度2、按等温降将冷却过程分成若干段3、根据线材日产量、冷却温差、平均比容得到日产热量4、

7、依据3得到的热量假设完全被空气换热，算出理论空气量5、从CCT曲线上确定每段降温时间及总时间。6、以冷却线长度和降温时间算得辊道速度和每段长度。7、根据日产量得到每段线材质量及放热量Φ’8、已知线材参数得到换热面积A9、假设每段放热量由对流换热吸收，由以下流程计算：有公式：Re=ul/λ Nu=CRenPr1/3  h=λ×Nu/l  Φ=hAΔt否设流速  u→Re→Nu→h→Φ→Φ=Φ’？ ↓是流速u正确10、由流量、流速、辊道宽度确定风罩高度。11、确定每段风罩高度。12、计算空气出口温度13、计算总的热损失和火用效率。三、设计参数已

8、知钢材：20#钢线材冷却CCT曲线冷镦钢丝又称铆螺钢丝或冷顶锻钢丝,主要用于制造螺栓、螺钉、螺柱、螺母和铆钉等紧固件,近年来逐步扩大到电器、照相机、纺织器材、冷冻机等领域,应用范