加熱爐試卷及答案

1、銅陵學院2010-2011學年第二學期加熱爐考試試卷（A）（適用班級：09材控）一、名詞解釋（10分，每題2分）1 .回火：2 .有焰燃燒：3 .氣體的黑度：4 .荷重軟化溫度：5 .推料比：二、填空題（30分，每空1分）1、厚煤層燃燒的主要化學反應式有、和等。2、一般加熱爐由以下幾部分組成、余熱利用裝置等。3、金屬加熱缺陷主要包括、和4、鋼在壓力加工前和熱處理時的加熱制度，按爐內(nèi)溫度的變化，可分為加熱制度、加熱制度、加熱制度和多段式加熱制度。5、耐材按耐火度可分為、和。6、耐火混凝土的組成主要包括、和。7、爐墻分為和;爐頂分為和。8、熱傳遞的三種方式是：、。某些低溫熱處理爐，以主要傳熱方式，

2、以較弱。三、簡答題（30分，每題6分）1 .提高爐子熱效率降低燃耗的途徑有哪些？2 .怎樣改變火焰的長度，怎樣改善煤氣與空氣的混合條件?3 .什么是速度邊界層和熱邊界層，如何提高對流換熱系數(shù)a?4 .請寫出下圖中符號所表示含意。5 .鋼在加熱爐內(nèi)加熱時，有哪些因素會影響到鋼的氧化？針對這些因素采取什么措施減輕氧化？四、計算題（30分，每題10分）1.煙囪直徑d=0.9m,煙氣質(zhì)量流量G=18000Kg/h,煙氣密度。=0.6Kg/m3,外界大氣密度p=1.3Kg/m3,煙囪摩擦阻力系數(shù)入=0.04,為要保證煙囪底部有100Pa的負壓，煙囪至少應有多高？2、試求通過某加熱爐壁的單位面積向外散失的

3、傳導熱量，已知爐壁為粘土磚，厚300毫米，壁內(nèi)側(cè)面溫度為1200C,外側(cè)面為100C,如果換用輕質(zhì)粘土磚作為爐壁其它條件不變，問此時將減少散熱損失多少？（粘土磚：入均=0.70+0.00064t均；輕質(zhì)粘土醇：入均=0.23+0.000233t均）3、加熱爐在出料時需要打開路門，爐氣的溫度為1200C,爐氣黑度&=0.4,爐門面積為210m,通過爐門每秒鐘的輻射熱損失是多少？折合成標準燃料是多少公斤？標準燃料發(fā)熱量為29270Kj/Kg,Q=5.67W/（m2K4）銅陵學院2010-2011學年第二學期加熱爐考試試卷（B）（適用班級：09材控）一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1、無

4、焰燃燒：2、脫火：3、氣體的黑度：4、荷重軟化點：5、邊界層：二、填空題（將適當?shù)膬?nèi)容填入題中的劃線處。每空1分，共22分）1、連續(xù)加熱爐按出料方式可分為和。2、金屬加熱缺陷主要包括、和。3、鋼在壓力加工前和熱處理時的加熱制度，按爐內(nèi)溫度的變化，可分為加熱制度、加熱制度和加熱制度。4、耐材按耐火度可分為、和。5、爐墻分為和;爐頂分為和。6、機械化加熱爐按爐底可分為、和7、某些低溫熱處理爐，以主要傳熱方式，以較弱。三、判斷題（將判斷結(jié)果填入題頭的括號中。正確的填錯誤的填“X”每題1分，滿分15分）1 .氣體的密度越大，越易形成層流。（）2 .水平分通道的流量分配與其截面積成正比。（）3 .煙囪的

5、實際抽力雨天比晴天大一些。（）4 .氣體的粘度隨溫度的升高而增大。（）5 .風機串聯(lián)時，總風量基本不變。（）6 .可燃混合物在其著火濃度極限內(nèi)達到著火溫度即可正常燃燒。（）7 .靜止氣體沿高度方向下部的絕對壓力大于上部的絕對壓力。（）8 .火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥跉饬鲊姵鏊俣?，容易出現(xiàn)回火。（）9 .重油燃燒過程中的關(guān)鍵的關(guān)鍵是混合。（）10 .爐子所用的燃料的發(fā)熱量越大，其燃耗也越大。（）11 .物體的反射能力大，其輻射能力也大。（）12 .增加爐氣的黑度一定能增加輻射換熱效果。（）13 .黑體的吸收率最高，等于1。（）14 .增大圓筒壁的壁厚，一定能夠減少其散熱效果。（）15 .凡是能被物體吸收的

6、射線，它也能發(fā)射出去。（）四、簡答題（每題6分，共24分）1.步進式加熱爐有哪些優(yōu)點？（6分）（6分）2,試比較熱傳導、對流換熱和熱輻射各自的特點。3 .提高爐子熱效率降低燃耗的途徑有哪些？(6分)4,重油燃燒為什么要霧化？怎樣提高霧化效果？五、計算題(每題8分，共24分)1、有一爐墻由三層構(gòu)成，內(nèi)層是厚度230mm的粘土磚，Xi=1.0W/(m)；外層是厚度240mm的紅磚層，h=0.6W/(mC)；兩層中間填有厚度50mm的石棉隔熱層，卜=0.1W/(mC)。已知墻的內(nèi)表面溫度ti=800C,外表面溫度t4=50Co求每小時通過爐墻的導熱損失q,以及紅磚的最高溫度t3。2、已知煙囪有關(guān)參數(shù)

7、如下：煙氣溫度t=546C,煙氣密度p0=1.32Kg/m3,煙氣底部流速Wi與頂部流速W2相等，大氣溫度t'=30C,煙氣在煙囪內(nèi)的總壓頭損失h失=34.3Pa,煙囪高度H=50m,煙囪頂部的靜壓頭h靜2=0,求煙囪底部的靜壓頭h靜1?3、加熱爐在出料時需要打開路門，爐氣的溫度為1300C,爐氣黑度&=0.4,爐門面積為20m2,通過爐門每秒鐘的輻射熱損失是多少？折合成標準燃料是多少公斤？標準燃料發(fā)熱量為29270Kj/Kg,C0=5.67W/(m2K4)銅陵學院2010-2011學年第二學期加熱爐考試試卷(A卷)參考答案與評分細則一、1 .回火：當煤氣與空氣噴出的速度小于該

8、條件下的火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，火焰竄回到燒嘴內(nèi)，出現(xiàn)回火現(xiàn)象。2 .有焰燃燒：煤氣與空氣預先不混合，各以單獨的流股進入爐膛，邊混合邊燃燒，混合與燃燒兩個過程是在爐內(nèi)同時進行的燃燒方式。3,氣體的黑度：是指氣體的輻射能力與同溫度下黑體輻射能力之比，即包=Eg/E04,荷重軟化溫度：是耐火材料受壓發(fā)生一定變形量的溫度。5,推料比：是指在推送式連續(xù)加熱爐中，料坯的推移長度與料坯厚度之比。二、填空題(30分，每空1分)1、c+Q=CO、2C+Q=2CO、C+CO=2CO2、爐膛、燃料系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)3、氧化、脫碳、過熱、過燒4 、段式、二段式、三段式5、普通耐火材料、高級耐火材料、高級耐火

9、材料6、骨料、散料、摻和料7、側(cè)墻、短墻、拱頂、吊頂8、傳導、對流、輻射、對流、輻射三、1 .（1）減少出爐廢氣從爐膛帶走的熱量；（2分）（2）回收廢熱用以預熱空氣、煤氣；（1分）（3）減少冷卻水帶走的熱量；（1分）（4）減少爐子砌體的散熱；（1分）（5）加強爐子的熱工管理與調(diào)度。（1分）2 .煤氣與空氣混合得越充分，燃燒就越快，火焰越短，反之則火焰越長。因此,通過改變混合狀況就可改變火焰的長度。（2分）影響煤氣與空氣的混合條件的因素如下：（1）煤氣和空氣的流動方式，平行流動的混合速度最慢，火焰最長。具有一定的交角能夠加快混合速度。這是因為，這時不僅有擴散作用，而且還有機械摻混作用在促使氣體混

10、合；（2）氣流速度，層流流速越大火焰就越長，過渡區(qū)火焰長度隨氣流速度的增大而有所減??；（3）氣流相對速度氣流的速度差越大，混合就越快；（4）氣流直徑氣流直徑越大，完成混合所需要的時間就越長。（3分）3 .當氣體流經(jīng)固體表面時，由于黏性力的作用，在接近表面處存在一個速度梯度很大的流體薄層，稱為速度邊界層。與速度邊界層類似，在表面附近也存在一個溫度發(fā)生急劇變化的薄層，稱為熱邊界層。（2分）由于層流邊界層內(nèi)分子沒有垂直于固體表面的運動，所以其中的熱傳遞只能依靠傳導作用，即使層流底層很薄，對熱傳遞仍有不可忽視的影響。爐內(nèi)作為載熱體的爐氣其導熱系數(shù)很小，因此對流換熱的熱阻主要在于熱邊界層中。凡是影響邊界

11、層狀況和紊流紊亂程度的因素，都影響到對流換熱的速率。加大流體的流速、減小流體的粘度等都可減小邊界層厚度，因此可加快對流換熱。（3分）4 .上加熱高度Hi；下加熱高度H2；預熱段上加熱高度H3；預熱段下加熱高度H%均熱段長度為L2。5 .影響氧化的因素有：加熱溫度；加熱時間；爐氣成分；鋼的成分的影響（3分）影響氧化的因素以如上所述，其中成分是固定因素，加熱溫度是根據(jù)加熱工藝所要求的，這類因素對于氧化鐵皮的生成屬于不可調(diào)節(jié)因素。因此，要減少氧化燒損量主要是從加熱時間、爐內(nèi)氣氛兩方面著眼，其措施如下：快速加熱，減少鋼在高溫區(qū)停留時間，這是加熱爐操作的原則，應當使加熱爐的生成能力與軋機的能力相適應，避

12、免長時間停留在爐內(nèi)待軋?？刂茽t內(nèi)氣氛?？刂七m當?shù)目諝庀南禂?shù)，降低爐氣中自由氧濃度，同時注意調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)壓力。使用保護氣層。采用保護涂料。使鋼料與氧化性氣氛隔絕。敞焰無氧化加熱。方法的實質(zhì)是使高發(fā)熱量燃料在爐內(nèi)分兩段直接燃燒。（2分）四、計算題（30分，每題10分）1.(1)計算煙囪出口流速為:18000=213.1(m/s)(4分)0.636000.45(2)應用伯努利方程:2、H()g100=2 H0.613.120.79.8H0.04=1000.923 、H=21.Q0.495m7(120(6分273)4101068(Kj/s)1068292700.036(Kg/s),100，一、銅陵學院

13、(7分)(3分)2010-2011學年第二學期加熱爐考試試卷（B）參考答案與評分細則一、（每小題3分，共15分）1、無焰燃燒：如果將煤氣與空氣在進行燃燒以前預先混合再進入爐內(nèi)，燃燒過程要快得多。由于較快地進行燃燒，碳氫化合物來不及分解，火焰中沒有或有很少游離的炭粒，看不到明顯的火焰，或火焰很短。2、脫火：當煤氣與空氣噴出的速度大于該條件下的火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，火焰發(fā)生斷火而熄滅的現(xiàn)象。3、氣體的黑度：是指氣體的輻射能力與同溫度下黑體輻射能力之比，即£rEg/E04、荷重軟化點：是耐火材料受壓發(fā)生一定變形量的溫度。5、邊界層：由氣體力學可知，當氣體流經(jīng)固體表面時，由于黏性力的作用，在接近表

14、面處存在一個速度梯度很大的流體薄層，稱為速度邊界層。與速度邊界層類似，在表面附近也存在一個溫度發(fā)生急劇變化的薄層，稱為熱邊界層。二、（每空1分，共22分）1、端出料、側(cè)出料；2、氧化、脫碳、過熱、過燒；3、一段式、二段式、三段式、多段式；4、普通耐火材料、高級耐火材料、高級耐火材料；5、短墻、側(cè)墻拱頂、吊頂；6、步進式爐、環(huán)形爐、輻底式爐、鏈式爐；7、對流、輻射傳熱三、（每題1分，滿分15分）1.X；2.另3.V；4.X；5.您6.旬7.V；8.V；9.X；10.X；11.X；12.X；13. V；14.V；15.V四、簡答題（每題6分，共24分）1 .和推送式連續(xù)加熱爐相比，步進式爐具有以下

15、優(yōu)點：（1）可以加熱各種形狀的料坯；（2）生產(chǎn)能力大；（3）爐子長度不受推送比的限制，不會產(chǎn)生拱料、粘連現(xiàn)象；（4）爐子生產(chǎn)靈活；（5）;料坯下面沒有劃痕；（6）軋機故障或停軋時，能踏步或?qū)⑽锪贤顺鰻t膛。（每點一分）2.傳導傳熱需要兩個物體相互接觸，但物體質(zhì)點沒有相對位移，熱由高溫物體傳給低溫物體，可發(fā)生在固體、液態(tài)或氣體中；（2分）對流是由于流體各部分發(fā)生相對位移而引起的熱量轉(zhuǎn)移，對流傳熱的強度與流體的速度相關(guān)，流體速度越大，對流傳熱越快；（2分）熱輻射是一種由電磁波來傳播熱能的過程。它與傳導和對流有著本質(zhì)的區(qū)別，它不僅有能量的轉(zhuǎn)移，而且伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)化，即熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠?，輻射出去被物體吸收，又從輻射能轉(zhuǎn)化為熱能。輻射能的傳播不需要傳熱物體相互接觸。（2分）3.（1）減少出爐廢氣從爐膛帶走的熱量；（2分）（2）回收廢熱用以預熱空氣、煤氣；（1分）（3）減少冷卻水帶走的熱量；（1分）（4）減少爐子砌體的散熱；（1分）（5）加強爐子的熱工